KR20180028772A - Pyrolysis apparatus and pyrolysis method for bitumen - Google Patents

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Abstract

Disclosed are an apparatus and a method for pyrolyzing a bitumen raw material. According to an embodiment of the present invention, the apparatus for pyrolyzing a bitumen raw material comprises: a storage tank for storing a bitumen raw material; a first pyrolysis reactor for receiving the bitumen raw material from the storage tank, and pyrolyzing the bitumen raw material to generate a first pyrolysis gas and a first inorganic by-product; a first gas-liquid separator for separating the first pyrolysis gas into a first gas product and a first liquid product; a second pyrolysis reactor installed at a lower end of the first pyrolysis reactor, and pyrolyzing the bitumen raw material pyrolyzed in the first pyrolysis reactor again to generate a second pyrolysis gas and a second inorganic by-product; a second gas-liquid separator for separating the second pyrolysis gas into a second gas product and a second liquid product; a first collection tank for collecting the first liquid product; a second collection tank for collecting the second liquid product; and a control unit for controlling the first pyrolysis reactor, the first gas-liquid separator, the second pyrolysis reactor, and the second gas-liquid separator.

Description

역청원료의 열분해 장치 및 열분해 방법{PYROLYSIS APPARATUS AND PYROLYSIS METHOD FOR BITUMEN}[0001] DESCRIPTION [0002] PYROLYSIS APPARATUS AND PYROLYSIS METHOD FOR BITUMEN [

본 발명은 역청원료의 열분해 장치 및 열분해 방법에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a pyrolysis apparatus and a pyrolysis method for a bituminous raw material.

최근, 석유자원의 생산피크 또는 고갈 문제에 관한 논란이 일면서 전통 석유(conventional oil)에 대한 대안으로 역청(bitumen) 등과 같은 비전통 석유(non- conventional oil)의 개발에 대한 관심이 증가하고 있다.Recently, there has been a growing debate on the production peak or depletion of petroleum resources, and there is growing interest in the development of non-conventional oil such as bitumen as an alternative to conventional oil.

이러한 비전통 석유가 세계 석유 공급 시장에서 차지하는 비중은 아직 미미하지만, EIA(미국에너지정보청)는 2035년까지 비전통 석유의 생산이 현재의 사우디아라비아(2010년 4월에 797만 bbl/d)의 약 90%만큼 늘어날 것으로 예상하고 있다. 또한, 과거 15년간 비전통 석유의 세계 석유 생산 증가 기여율은 약 7.7%였지만 향후 15년 동안에는 약 21%로 크게 늘어날 것으로 내다보고 있다.Although the share of these non-traditional petroleum in the world oil supply market is still small, the US Energy Information Administration (EIA) estimates that by 2035, non-traditional petroleum production will continue to grow in the current Saudi Arabia (797 million bbl / d in April 2010) 90 per cent. In the past 15 years, non-traditional petroleum contributed 7.7% to world oil production, but it is expected to increase to about 21% over the next 15 years.

한편, 이러한 비전통 석유 중 채산성 측면에서는 베네수엘라의 초중질유가, 공급 안정성 측면에서는 캐나다의 오일샌드가, 활용성 측면에서는 인도네시아의 역청함유광물이 유망한 비전통 석유로 평가되고 있다.On the other hand, in terms of profitability of non-traditional petroleum, Venezuela's ultra-heavy oil, Canadian oil sands in terms of supply stability, and the bituminous minerals in Indonesia in terms of availability are regarded as promising petroleum.

이 중, 역청원료의 일종인 역청함유광물은 인도네시아 부톤섬에 약 50억톤 가량 매장되어 있는데, 열분해 온도에 따라 회수가능한 오일 함량은 약 50% 이상이다.Among them, bituminous minerals, which are a kind of bituminous raw material, are buried about 5 billion tons in Indonesia's Buton Island. The recoverable oil content is about 50% or more according to pyrolysis temperature.

또한, 역청함유광물에는 비점이 약 350℃ 이하인 경질유(輕質油, light oil)를 약 9.1%, 비점이 약 350℃ 내지 약 550℃인 중질유(中質油, middle oil)를 약 19% 및 비점이 약 550℃ 이상인 중질유(重質油, heavy oil)를 약 32% 포함하고 있다.The bituminous-containing minerals also contain about 19% of heavy oil (middle oil) having a boiling point of about 950 ° C and a boiling point of about 350 ° C to about 550 ° C, It contains about 32% of heavy oil with a boiling point of about 550 ℃ or more.

이와 같이, 역청함유광물은 서로 다른 비점 등의 물성을 지니는 다성분계 오일들을 포함하고 있으므로, 이를 발전 및 리파이너리 오일 및 기타 부산물로 자원화할 경우 그 파급효과가 클 것으로 예상된다.As such, the bituminous minerals contain multicomponent oils having different non-viscous properties. Therefore, when the bituminous minerals are recycled into power generation and refinery oil and other by-products, the ripple effect is expected to be large.

하지만, 이러한 역청함유광물과 같은 역청원료는 다른 비전통 석유에 비해 개발 기술이 아직 초기단계에 있는 상황으로서, 역청원료를 활용하기 위한 연구가 절실한 실정이다.However, the bituminous raw materials such as bituminous minerals are still in the early stage of development technology compared to other non - traditional petroleum, and research for utilizing the bituminous raw materials is urgent.

국내 공개특허공보 10-2006-0083474호 (2006.07.21. 공개)Korean Patent Publication No. 10-2006-0083474 (published on July 21, 2006)

본 발명의 실시예들은 역청원료에 포함된 서로 다른 비점을 갖는 오일들을 연속적으로 회수할 수 있는 역청원료의 열분해 장치 및 열분해 방법을 제공하고자 한다.Embodiments of the present invention provide a pyrolysis apparatus and a pyrolysis method of a bituminous raw material capable of continuously recovering oils having different boiling points contained in a raw material for biting.

본 발명의 일 측면에 따르면, 역청원료를 저장하는 저장조, 상기 저장조로부터 상기 역청원료를 공급받고, 상기 역청원료를 열분해하여 제 1 열분해가스와 제 1 무기부산물을 생성하는 제 1 열분해반응기, 상기 제 1 열분해가스를 제 1 기체생성물과 제 1 액체생성물로 분리하는 제 1 기액분리기, 상기 제 1 열분해반응기의 하단에 설치되고, 상기 제 1 열분해반응기에서 열분해된 상기 역청원료를 재차 열분해하여 제 2 열분해가스와 제 2 무기부산물을 생성하는 제 2 열분해반응기, 상기 제 2 열분해가스를 제 2 기체생성물과 제 2 액체생성물로 분리하는 제 2 기액분리기 및 상기 제 1 액체생성물을 포집하는 제 1 포집조, 상기 제 2 액체생성물을 포집하는 제 2 포집조 및 상기 제 1 열분해반응기, 상기 제 1 기액분리기, 상기 제 2 열분해반응기 및 상기 제 2 기액분리기를 제어하는 제어부를 포함하는 역청원료의 열분해 장치가 제공될 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a pyrolysis reactor comprising: a storage tank for storing a raw material for biting; a first pyrolysis reactor for receiving the raw raw material from the storage tank and pyrolyzing the raw raw material to produce a first pyrolysis gas and a first inorganic by- 1 a first gas-liquid separator for separating pyrolysis gas into a first gaseous product and a first liquid product; a second gas-liquid separator installed at a lower end of the first pyrolysis reactor, for pyrolyzing the bituminous raw material pyrolyzed in the first pyrolysis reactor, A second gas-liquid separator for separating the second pyrolysis gas into a second gas product and a second liquid product, and a first collecting tank for collecting the first liquid product, A second collecting tank for collecting the second liquid product, and a second collecting tank for collecting the second liquid product, and a second collecting tank for collecting the second liquid product and the first pyrolysis reactor, A thermal decomposition apparatus of the bituminous material comprising a control unit for controlling the Rigi can be provided.

또한, 상기 제 1 기액분리기로 유입되는 상기 제 1 열분해가스의 유량을 제어하는 제 1 열분해가스 제어밸브 및 상기 제 2 기액분리기로 유입되는 상기 제 2 열분해가스의 유량을 제어하는 제 2 열분해가스 제어밸브를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 제 1 열분해가스 제어밸브의 개도량 및 상기 제 2 열분해가스 제어밸브의 개도량을 제어할 수 있다.The first gas-liquid separator includes a first pyrolysis gas control valve for controlling a flow rate of the first pyrolysis gas flowing into the first gas-liquid separator, and a second pyrolysis gas control unit for controlling a flow rate of the second pyrolysis gas flowing into the second gas- And the control unit may control the opening amount of the first pyrolysis gas control valve and the opening amount of the second pyrolysis gas control valve.

또한, 상기 제어부는 상기 역청원료가 상기 제 1 열분해반응기로 투입되면, 상기 제 1 열분해반응기가 제 1 온도로 승온되도록 제어할 수 있다.The control unit may control the first pyrolysis reactor to be heated to a first temperature when the bituminous raw material is input to the first pyrolysis reactor.

또한, 상기 제어부는 상기 제 1 열분해반응기가 상기 제 1 온도부터 제 2 온도까지 점진적으로 승온되면서 상기 역청원료를 열분해하도록 제어할 수 있다.Also, the controller may control the pyrolysis of the bituminous raw material while the first pyrolytic reactor is gradually heated from the first temperature to the second temperature.

또한, 상기 제어부는 상기 제 2 열분해반응기가 상기 제 2 온도보다 높은 제 3 온도로 승온되도록 제어할 수 있다.In addition, the controller may control the second pyrolysis reactor to raise the temperature to a third temperature higher than the second temperature.

또한, 상기 제어부는 상기 제 2 열분해반응기가 상기 제 3 온도부터 제 4 온도까지 점진적으로 승온되면서 상기 역청원료를 열분해하도록 제어할 수 있다.Also, the controller may control the second pyrolytic reactor to gradually pyrolyze the bituminous raw material while being gradually heated from the third temperature to the fourth temperature.

또한, 상기 제어부는 상기 제 1 열분해반응기가 제 1 온도로 승온된 다음, 상기 역청원료를 공급받도록 제어할 수 있다.Also, the controller may control the first pyrolytic reactor to be supplied with the bituminous raw material after the temperature of the first pyrolytic reactor is raised to the first temperature.

또한, 상기 제어부는 상기 제 1 열분해반응기가 상기 제 1 온도로 유지되면서 상기 역청원료를 열분해하도록 제어할 수 있다.In addition, the controller may control the pyrolysis of the bituminous raw material while the first thermal cracking reactor is maintained at the first temperature.

또한, 상기 제어부는 상기 제 2 열분해반응기가 상기 제 1 온도보다 높은 제 2 온도로 승온되도록 제어할 수 있다.In addition, the controller may control the second pyrolysis reactor to raise the temperature to a second temperature higher than the first temperature.

또한, 상기 제어부는 상기 제 2 열분해반응기가 상기 제 2 온도로 유지되면서 상기 역청원료를 열분해하도록 제어할 수 있다.In addition, the controller may control the pyrolysis of the bituminous raw material while the second thermal cracking reactor is maintained at the second temperature.

또한, 상기 저장조와 상기 제 1 열분해반응기 사이에 제공되고, 상기 저장조에 저장된 상기 역청원료를 상기 제 1 열분해반응기로 이송시키는 제 1 스크류피더 및 상기 제 1 열분해반응기와 상기 제 2 열분해반응기 사이에 제공되고, 상기 제 1 열분해 반응기에서 열분해된 상기 역청원료를 상기 제 2 열분해반응기로 이송시키는 제 2 스크류피더를 더 포함할 수 있다.A first screw feeder provided between the storage tank and the first pyrolysis reactor and feeding the bituminous raw material stored in the storage tank to the first pyrolysis reactor and a second screw feeder provided between the first pyrolysis reactor and the second pyrolysis reactor And a second screw feeder for transferring the bituminous raw material pyrolyzed in the first pyrolysis reactor to the second pyrolysis reactor.

또한, 상기 저장조의 외면에 설치되고, 상기 저장조에 저장된 상기 역청원료에 열을 가하여 상기 역청원료의 점도를 낮추는 가열자켓을 더 포함할 수 있다.The heating jacket may further include a heating jacket installed on the outer surface of the storage tank for lowering the viscosity of the bituminous raw material by applying heat to the bituminous raw material stored in the storage tank.

또한, 상기 제 1 기체생성물 및 상기 제 2 기체생성물 중 적어도 어느 하나를 공급받아서 연소시키는 연소부를 더 포함하고, 상기 연소부는 상기 제어부에 의해 제어될 수 있다.The apparatus may further include a combustion unit that receives and combusts at least one of the first gas product and the second gas product, and the combustion unit may be controlled by the control unit.

또한, 상기 제 1 기액분리기로 유입되는 상기 제 1 열분해가스의 유량을 제어하는 제 1 열분해가스 제어밸브 및 상기 제 2 기액분리기로 유입되는 상기 제 2 열분해가스의 유량을 제어하는 제 2 열분해가스 제어밸브를 더 포함할 수 있다.The first gas-liquid separator includes a first pyrolysis gas control valve for controlling a flow rate of the first pyrolysis gas flowing into the first gas-liquid separator, and a second pyrolysis gas control unit for controlling a flow rate of the second pyrolysis gas flowing into the second gas- And may further include a valve.

또한, 상기 연소부로 유입되는 상기 제 1 기체생성물의 유량을 제어하는 제 1 기체생성물 제어밸브 및 상기 연소부로 유입되는 상기 제 2 기체생성물의 유량을 제어하는 제 2 기체생성물 제어밸브를 더 포함할 수 있다.The apparatus may further include a first gaseous product control valve for controlling a flow rate of the first gaseous product introduced into the combustion unit and a second gaseous product control valve for controlling a flow rate of the second gaseous product introduced into the combustion unit have.

또한, 상기 제어부는, 상기 제 1 열분해가스 제어밸브의 개도량, 상기 제 2 열분해가스 제어밸브의 개도량, 상기 제 1 기체생성물 제어밸브의 개도량 및 상기 제 2 기체생성물 제어밸브의 개도량을 제어할 수 있다.The control unit may control the amount of opening of the first pyrolysis gas control valve, the amount of opening of the second pyrolysis gas control valve, the amount of opening of the first gas product control valve, and the opening amount of the second gas product control valve, Can be controlled.

또한, 상기 연소부는, 상기 제 1 기체생성물 및 상기 제 2 기체생성물 중 적어도 어느 하나를 공급받아 연소시키는 연소기를 포함할 수 있다.The combustion unit may include a combustor that receives and combusts at least one of the first gas product and the second gas product.

또한, 상기 연소부는, 상기 연소기의 하측에 설치되고, 상기 제 1 기체생성물 및 상기 제 2 기체생성물 중 적어도 어느 하나를 가열하는 히터를 더 포함할 수 있다.The combustion unit may further include a heater provided below the combustor for heating at least one of the first gaseous product and the second gaseous product.

또한, 상기 연소부는, 상기 연소기에 연결되고, 상기 연소기에 연소용 공기를 공급하는 공기공급기를 더 포함할 수 있다.The combustion unit may further include an air supplier connected to the combustor and supplying combustion air to the combustor.

또한, 상기 연소기에서 상기 제 1 기체생성물 및 상기 제 2 기체생성물 중 적어도 어느 하나가 연소되는 과정에서 배기가스가 발생하고, 상기 배기가스는 상기 제 1 열분해반응기 또는 상기 제 2 열분해반응기와 연결된 상기 연소기의 배기가스 배출구로 배출되어 상기 제 1 열분해반응기 또는 상기 제 2 열분해반응기로 공급되고, 상기 배기가스의 폐열은 상기 역청원료의 열분해에 필요한 열원으로 사용될 수 있다.Also, in the combustor, at least one of the first gaseous product and the second gaseous product is burned and exhaust gas is generated, and the exhaust gas is supplied to the combustor connected to the first pyrolysis reactor or the second pyrolysis reactor And the waste heat of the exhaust gas may be used as a heat source for thermal decomposition of the bituminous raw material.

또한, 상기 제 1 무기 부산물 및 상기 제 2 무기부산물 중 어느 하나와 상기 제 1 기체생성물 및 상기 제 2 기체생성물 중 어느 하나를 전달받아서, 서로 열교환시키는 열교환기를 더 포함하고, 상기 열교환기는 상기 제어부에 의해 제어될 수 있다.The apparatus may further include a heat exchanger that receives one of the first inorganic byproduct and the second inorganic byproduct and the first and second gaseous products and exchanges heat with each other, Lt; / RTI >

또한, 상기 제 1 기액분리기로 유입되는 상기 제 1 열분해가스의 유량을 제어하는 제 1 열분해가스 제어밸브 및 상기 제 2 기액분리기로 유입되는 상기 제 2 열분해가스의 유량을 제어하는 제 2 열분해가스 제어밸브를 더 포함할 수 있다.The first gas-liquid separator includes a first pyrolysis gas control valve for controlling a flow rate of the first pyrolysis gas flowing into the first gas-liquid separator, and a second pyrolysis gas control unit for controlling a flow rate of the second pyrolysis gas flowing into the second gas- And may further include a valve.

또한, 상기 열교환기로 유입되는 상기 제 1 기체생성물의 유량을 제어하는 제 1 기체생성물 제어밸브 및 상기 열교환기로 유입되는 상기 제 2 기체생성물의 유량을 제어하는 제 2 기체생성물 제어밸브를 더 포함할 수 있다.The apparatus may further include a first gaseous product control valve for controlling a flow rate of the first gaseous product introduced into the heat exchanger and a second gaseous product control valve for controlling a flow rate of the second gaseous product introduced into the heat exchanger have.

또한, 상기 제어부는, 상기 제 1 열분해가스 제어밸브의 개도량, 상기 제 2 열분해가스 제어밸브의 개도량, 상기 제 1 기체생성물 제어밸브의 개도량 및 상기 제 2 기체생성물 제어밸브의 개도량을 제어할 수 있다.The control unit may control the amount of opening of the first pyrolysis gas control valve, the amount of opening of the second pyrolysis gas control valve, the amount of opening of the first gas product control valve, and the opening amount of the second gas product control valve, Can be controlled.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 제 1 열분해반응기에서 역청원료가 열분해되어 제 1 열분해가스 및 제 1 무기부산물이 생성되는 단계, 제 1 기액분리기에서 상기 제 1 열분해가스가 제 1 기체생성물과 제 1 액체생성물로 분리되는 단계, 상기 제 1 열분해반응기의 하단에 설치된 제 2 열분해반응기에서 상기 제 1 열분해반응기에서 열분해된 상기 역청원료가 재차 열분해되어 제 2 열분해가스 및 제 2 무기부산물이 생성되는 단계 및 제 2 기액분리기에서 상기 제 2 열분해가스가 제 2 기체생성물과 제 2 액체생성물로 분리되는 단계 및상기 제 1 액체생성물 및 상기 제 2 액체생성물이 각각 제 1 포집조 및 제 2 포집조에 포집되는 역청원료의 열분해 방법이 제공될 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a process for producing a pyrolysis product, comprising the steps of: pyrolyzing a bituminous raw material in a first pyrolysis reactor to produce a first pyrolysis gas and a first inorganic byproduct; Separating the raw material into a liquid product, pyrolyzing the bituminous raw material pyrolyzed in the first pyrolysis reactor in a second pyrolysis reactor installed at the lower end of the first pyrolysis reactor to produce a second pyrolysis gas and a second inorganic byproduct, Separating the second pyrolysis gas into a second gaseous product and a second liquid product in a second gas-liquid separator, and separating the first liquid product and the second liquid product into bitumen collected in the first collecting tank and the second collecting tank, A pyrolysis method of the raw material can be provided.

또한, 상기 제 1 열분해가스 및 상기 제 1 무기부산물이 생성되는 단계는, 상기 제 1 열분해반응기에 상기 역청원료를 투입하는 단계 및 상기 역청원료가 투입된 상기 제 1 열분해반응기를 제 1 온도까지 승온시키는 단계를 포함하고, 상기 제 1 온도로 승온된 상기 제 1 열분해반응기는, 상기 제 1 온도부터 제 2 온도까지 점진적으로 승온되면서 상기 역청원료를 열분해할 수 있다.The step of generating the first pyrolysis gas and the first inorganic byproduct may include a step of supplying the raw materials to the first pyrolysis reactor and a step of raising the temperature of the first pyrolysis reactor charged with the raw materials to a first temperature Wherein the first pyrolytic reactor heated to the first temperature gradually increases the temperature from the first temperature to the second temperature to pyrolyze the bituminous raw material.

또한, 상기 제 2 열분해가스 및 상기 제 2 무기부산물이 생성되는 단계는, 상기 제 2 열분해반응기에 상기 역청원료를 투입하는 단계 및 상기 역청원료가 투입된 상기 제 2 열분해반응기를 상기 제 2 온도보다 높은 제 3 온도로 승온시키는 단계를 포함하고, 상기 제 3 온도로 승온된 상기 제 2 열분해반응기는, 상기 제 3 온도부터 제 4 온도까지 점진적으로 승온되면서 상기 역청원료를 열분해할 수 있다.The step of generating the second pyrolytic gas and the second inorganic byproduct may include a step of introducing the raw materials into the second pyrolytic reactor and a step of introducing the raw materials into the second pyrolytic reactor, The second pyrolysis reactor having been heated to the third temperature may gradually increase the temperature from the third temperature to the fourth temperature to pyrolyze the bituminous raw material.

또한, 상기 제 1 열분해가스 및 상기 제 1 무기부산물이 생성되는 단계는, 상기 제 1 열분해반응기를 제 1 온도까지 승온시키는 단계 및 상기 제 1 온도로 승온된 상기 제 1 열분해반응기에 상기 역청원료를 투입하는 단계를 포함하고, 상기 제 1 온도로 승온된 상기 제 1 열분해반응기는, 상기 제 1 온도가 유지되면서 상기 역청원료를 열분해할 수 있다.The step of generating the first pyrolysis gas and the first inorganic byproduct may include a step of raising the temperature of the first pyrolysis reactor to a first temperature and a step of raising the temperature of the first pyrolysis reactor to the first pyrolysis reactor, Wherein the first pyrolytic reactor heated to the first temperature is able to thermally decompose the bituminous raw material while maintaining the first temperature.

또한, 상기 제 2 열분해가스 및 상기 제 2 무기부산물이 생성되는 단계는, 상기 제 2 열분해반응기가 상기 제 1 온도보다 높은 제 2 온도로 승온시키는 단계 및 상기 제 2 온도로 승온된 상기 제 2 열분해반응기에 상기 역청원료를 투입하는 단계를 더 포함하고, 상기 제 2 온도로 승온된 상기 제 2 열분해반응기는, 상기 제 2 온도가 유지되면서 상기 역청원료를 열분해할 수 있다.The step of generating the second pyrolytic gas and the second inorganic byproduct may include a step of raising the temperature of the second pyrolytic reactor to a second temperature higher than the first temperature, The second pyrolytic reactor heated to the second temperature may pyrolyze the bituminous raw material while the second temperature is maintained.

또한, 연소부에서 상기 제 1 기체생성물 및 상기 제 2 기체생성물 중 적어도 어느 하나가 연소되는 단계를 더 포함할 수 있다.The method may further include burning at least one of the first gaseous product and the second gaseous product in the combustion unit.

또한, 열교환기에서 상기 제 1 무기부산물 및 상기 제 2 무기 부산물 중 어느 하나와 상기 제 1 기체생성물 및 상기 제 2 기체생성물 중 어느 하나가 서로 열교환되는 단계를 더 포함할 수 있다.The method may further include the step of exchanging heat between any one of the first inorganic byproduct and the second inorganic byproduct and the first and second gaseous products in the heat exchanger.

본 발명의 실시예들은 역청원료에 포함된 서로 다른 비점을 갖는 오일들을 연속적으로 회수할 수 있는 역청원료의 열분해 장치 및 열분해 방법을 제공할 수 있다.The embodiments of the present invention can provide a pyrolysis apparatus and a pyrolysis method of a bituminous raw material capable of continuously recovering oils having different boiling points contained in a raw material for biting.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 역청원료의 열분해 장치를 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 변형예를 도시한 도면이다.
도 3은 도 2의 연소부를 나타내는 도면이다.
도 4는 도 1의 다른 변형예를 도시한 도면이다.
도 5는 도 1의 열분해 장치를 이용하여 열분해하는 방법을 나타내는 순서도이다.
도 6은 도 2의 열분해 장치를 이용하여 열분해하는 방법을 나타내는 순서도이다.
도 7은 도 3의 열분해 장치를 이용하여 열분해하는 방법을 나타내는 순서도이다.
도 8은 비등온 방식 또는 등온 방식으로 열분해된 역청원료의 열 무게를 측정한 그래프이다.
도 9는 역청원료가 비등온 방식 또는 등온 방식으로 열분해되는 과정에서 발생하는 기체생성물의 농도를 나타내는 그래프이다.
도 10은 비등온 방식으로 열분해된 역청원료로부터 회수되는 액체생성물의 질량을 나타내는 그래프이다.
도 11은 등온 방식으로 열분해된 역청원료로부터 회수되는 액체생성물의 질량을 나타내는 그래프이다.
도 12는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 역청원료의 열분해 장치를 도시한 도면이다.
도 13은 도 12의 변형예를 도시한 도면이다.
도 14는 도 12의 열분해 장치를 이용하여 열분해하는 방법을 나타내는 순서도이다.
도 15는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 역청원료의 열분해 장치를 도시한 도면이다.
도 16은 도 15의 열분해 장치를 이용하여 열분해하는 방법을 나타내는 순서도이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic view of a pyrolysis apparatus for a bituminous raw material according to a first embodiment of the present invention; FIG.
Fig. 2 is a view showing a modification of Fig. 1. Fig.
Fig. 3 is a view showing the combustion section of Fig. 2. Fig.
Fig. 4 is a view showing another modification of Fig. 1. Fig.
5 is a flowchart showing a method of pyrolysis using the pyrolysis apparatus of FIG.
6 is a flowchart showing a method of pyrolysis using the pyrolysis apparatus of FIG.
7 is a flowchart showing a method of pyrolysis using the pyrolysis apparatus of FIG.
FIG. 8 is a graph showing the thermal weight of a bituminous raw material pyrolyzed by a non-isothermal method or an isothermal method.
9 is a graph showing the concentrations of gaseous products generated during the process of pyrolysis of the bituminous raw materials in the non-isothermal or isothermal manner.
10 is a graph showing the mass of the liquid product recovered from the non-isothermal pyrolyzed bituminous feedstock.
11 is a graph showing the mass of the liquid product recovered from the bituminous raw material pyrolyzed by the isothermal method.
12 is a view showing a pyrolysis apparatus for a bituminous raw material according to a second embodiment of the present invention.
13 is a view showing a modification of Fig.
14 is a flowchart showing a method of pyrolysis using the pyrolysis apparatus of FIG.
15 is a view showing a pyrolysis apparatus for a bituminous raw material according to a third embodiment of the present invention.
16 is a flowchart showing a method of pyrolysis using the pyrolysis apparatus of Fig.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 구성 및 작용에 대해 상세하게 설명한다. 이하의 설명은 특허 청구 가능한 본 발명의 여러 측면(aspects) 중 하나이며, 하기의 설명은 본 발명에 대한 상세한 기술의 일부를 이룰 수 있다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, configurations and operations according to embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The following description is one of many aspects of the claimed invention and the following description may form part of the detailed description of the invention.

다만, 본 발명을 설명함에 있어 공지된 구성 또는 기능에 관한 구체적인 설명은 본 발명을 명료하게 하기 위해 생략할 수 있다.However, the detailed description of known configurations or functions in describing the present invention may be omitted for clarity.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예들을 포함할 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.While the invention is susceptible to various modifications and its various embodiments, it is intended to illustrate the specific embodiments and the detailed description. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소들은 이와 같은 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 이 용어들은 하나의 구성요소들을 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms including ordinals such as first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements are not limited by such terms. These terms are used only to distinguish one component from another.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 ‘연결되어’ 있다거나 ‘접속되어’ 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, .

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 역청원료의 열분해 장치를 도시한 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic view of a pyrolysis apparatus for a bituminous raw material according to a first embodiment of the present invention; FIG.

본 발명의 일 실시예에 따른 역청원료의 열분해 장치(10)는 역청원료를 다단으로 열분해하여 기체생성물(메탄가스) 및 액체생성물(오일)을 연속적으로 생성하는 장치에 관한 것으로서, 저장조(100), 제 1 열분해반응기(200), 제 1 기액분리기(300), 제 2 열분해반응기(400), 제 2 기액분리기(500), 제 1 포집조(600), 제 2 포집조(700) 및 제어부(800)를 포함할 수 있다.An apparatus 10 for pyrolyzing a bituminous raw material according to an embodiment of the present invention is a device for continuously producing a gas product (methane gas) and a liquid product (oil) by pyrolyzing a bituminous raw material in multi- A first gas-liquid separator 300, a second pyrolysis reactor 400, a second gas-liquid separator 500, a first collecting tank 600, a second collecting tank 700, (800).

본 실시예에서, 역청원료는 열분해를 통해 회수 가능한 오일들이 다량으로 함유되어 있는 역청함유광물을 포함하는 의미로 사용될 수 있다.In this embodiment, the bituminous raw material may be used to mean a bituminous containing mineral which is contained in large quantities of recoverable oils through pyrolysis.

이러한 역청원료는 저장조(100)에 저장될 수 있으며, 저장조(100)에 저장된 역청원료는 필요에 따라 선택적으로 제 1 열분해반응기(200)로 공급될 수 있다.Such a bituminous raw material may be stored in the storage tank 100 and the bituminous raw material stored in the storage tank 100 may be selectively supplied to the first pyrolysis reactor 200 as needed.

그리고, 도시되지는 않았으나, 역청원료는 고점도를 가지기 때문에, 저장조(100)의 외면에는 가열자켓이 장착될 수도 있다. 이는, 역청원료의 용이한 이송을 위한 것으로서, 가열자켓에 의해 역청원료에 열을 가해짐으로써, 역청원료의 점도가 낮아질 수 있다. 또한, 역청원료의 이송을 용이하게 하기 위해, 저장조(100)와 제 1 열분해반응기(200)의 사이에는 일 예로 제 1 스크류피더(미도시) 등이 마련될 수 있다.Although not shown, a heating jacket may be mounted on the outer surface of the storage tank 100 because the bituminous raw material has a high viscosity. This is for easy transfer of the bituminous raw material, so that the viscosity of the bituminous raw material can be lowered by applying heat to the bituminous raw material by the heating jacket. In addition, a first screw feeder (not shown) may be provided between the storage tank 100 and the first pyrolysis reactor 200 to facilitate the transfer of the raw materials.

제 1 열분해반응기(200)는 역청원료를 열분해할 수 있다. 이를 위해, 제 1 열분해반응기(200)는 제 1 온도로 승온될 수 있다. 이때, 제 1 열분해반응기(200)는 역청원료를 직접적으로 가열할 수도 있고, 외부로부터 공급받거나 직접 생산한 열원을 역청원료에 가함으로써, 역청원료를 열분해할 수 있다. 제 1 열분해반응기(200)에는 반응 온도를 측정하는 반응기 온도계(미도시)가 제공될 수 있다.The first pyrolysis reactor (200) can pyrolyze the bituminous raw material. To this end, the first pyrolysis reactor 200 may be heated to a first temperature. At this time, the first pyrolysis reactor (200) may directly heat the raw materials for biting, and may add pyrolysis raw materials to the raw materials by adding heat sources directly supplied or produced from the outside. The first pyrolysis reactor 200 may be provided with a reactor thermometer (not shown) for measuring the reaction temperature.

한편, 역청원료로부터 회수될 수 있는 오일들의 비점은 모두 상이하기 때문에, 역청원료를 열분해하는 과정에서 열분해 온도는 매우 중요한 요소로 작용한다.On the other hand, since the boiling points of the oils recoverable from the bituminous raw materials are all different, the pyrolysis temperature is a very important factor in the pyrolysis of the bituminous raw material.

이에 따라, 제 1 열분해반응기(200)가 제 1 온도로 승온되면, 제 1 열분해반응기(200)는 제 1 온도부터 제 2 온도까지 점진적으로 승온되면서 역청원료를 열분해할 수 있다. 일 예로 제 1 열분해반응기(200)는 약 350℃부터 약 450℃까지 승온되면서 역청원료를 열분해할 수 있다. 이러한 과정에서 약 350℃에서 약 450℃ 사이의 비점을 갖는 오일들이 모두 회수될 수 있기 때문에, 오일 회수율이 향상될 수 있다.Accordingly, when the first pyrolysis reactor 200 is heated to the first temperature, the first pyrolysis reactor 200 gradually increases the temperature from the first temperature to the second temperature to pyrolyze the bituminous raw material. For example, the first pyrolysis reactor (200) may be pyrolyzed with the temperature of about 350 ° C to about 450 ° C to pyrolyze the bituminous raw material. In this process, since all of the oils having boiling points between about 350 DEG C and about 450 DEG C can be recovered, the oil recovery rate can be improved.

이와는 달리, 제 1 열분해반응기(200)는 제 1 온도를 유지하면서, 역청원료를 열분해할 수도 있다.Alternatively, the first pyrolysis reactor 200 may pyrolyze the bituminous raw material while maintaining the first temperature.

한편, 제 1 열분해반응기(200)에서 열분해된 역청원료는 제 1 열분해가스와 제 1 무기부산물로 분리될 수 있다. 이러한 열분해 공정은 산소가 필요 없는 공정으로서, 열분해가스는 주로 C, H, O 계열의 휘발성 물질일 수 있으며, 일 예로 제 1 무기부산물은 탄산칼슘(CaCO3)일 수 있다.On the other hand, the bituminous raw material pyrolyzed in the first pyrolysis reactor 200 can be separated into the first pyrolysis gas and the first inorganic byproduct. This pyrolysis process is an oxygen-free process, and the pyrolysis gas may mainly be a volatile substance of C, H, and O series. In one example, the first inorganic byproduct may be calcium carbonate (CaCO 3 ).

제 1 열분해반응기(200)에서 분리된 제 1 열분해가스는 제 1 기액분리기(300)로 공급될 수 있다. 이를 위해, 제 1 기액분리기(300)의 전단에는 제 1 열분해가스유량측정기(미도시) 및 제 1 열분해가스의 유량을 제어하는 제 1 열분해가스제어밸브(미도시)가 제공될 수 있다.The first pyrolysis gas separated in the first pyrolysis reactor (200) may be supplied to the first gas-liquid separator (300). For this purpose, a first pyrolysis gas flow meter (not shown) and a first pyrolysis gas control valve (not shown) for controlling the flow rate of the first pyrolysis gas may be provided at the front end of the first gas-liquid separator 300.

제 1 기액분리기(300)는 제 1 열분해가스를 냉각시켜서 제 1 기체생성물과 제 1 액체생성물로 분리할 수 있다. 일 예로 제 1 기체생성물은 메탄(CH4)가스일 수 있으며, 제 1 액체생성물은 오일일 수 있다. 그 중 제 1 액체생성물은 제 1 포집조(600)에 포집될 수 있다.The first gas-liquid separator 300 can separate the first gas product and the first liquid product by cooling the first pyrolysis gas. In one embodiment the first gas product is methane (CH 4) may be a gas, a first liquid product can be oil. The first liquid product may be collected in the first collecting tank 600.

한편, 상술한 바와 같이, 제 1 열분해반응기(200)가 제 1 온도부터 제 2 온도까지 점진적으로 승온되면서 역청원료를 열분해하는 경우, 열분해 온도에 따라 회수되는 제 1 액체생성물의 성상은 모두 다르므로, 제 1 포집조(600)는 복수로 마련될 수 있다.Meanwhile, as described above, when the first pyrolysis reactor 200 is gradually heated from the first temperature to the second temperature to pyrolyze the bituminous raw material, characteristics of the first liquid product recovered according to the pyrolysis temperature are different And the first collecting tank 600 may be provided in plural.

한편, 제 1 열분해반응기(200)에서 열분해되어 제 1 기체생성물 및 제 1 액체생성물이 회수된 역청원료는 제 2 열분해반응기(400)로 공급되어 재차 열분해될 수 있다.On the other hand, the bituminous raw material that is pyrolyzed in the first pyrolysis reactor 200 and from which the first gaseous product and the first liquid product are recovered may be supplied to the second pyrolysis reactor 400 and pyrolyzed again.

이를 위해, 제 2 열분해반응기(400)는 제 1 열분해반응기(200)의 하단에 설치될 수 있다. 또한, 역청원료의 이송을 용이하게 하기 위해, 제 1 열분해반응기(200)와 제 2 열분해반응기(400)의 사이에는 일 예로 제 2 스크류피더(미도시)가 제공될 수 있다.For this purpose, the second pyrolysis reactor (400) may be installed at the lower end of the first pyrolysis reactor (200). In addition, a second screw feeder (not shown) may be provided between the first pyrolysis reactor 200 and the second pyrolysis reactor 400 to facilitate the transfer of the raw materials.

제 2 열분해반응기(400)는 제 1 열분해반응기(200)에서 열분해된 역청원료를 제 1 열분해반응기(200)와 다른 열분해 온도로 재차 열분해시키는 기능을 갖는 것으로서, 제 1 열분해반응기(200)의 열분해 온도인 제 2 온도보다 높은 제 3 온도로 승온될 수 있다.The second pyrolysis reactor 400 has a function of pyrolyzing the bituminous raw material pyrolyzed in the first pyrolysis reactor 200 to a pyrolysis temperature different from that of the first pyrolysis reactor 200. The pyrolysis of the first pyrolysis reactor 200, Temperature to a third temperature higher than the second temperature.

이때, 제 2 열분해반응기(400)는 제 3 온도부터 제 4 온도까지 점진적으로 승온되면서 역청원료를 열분해할 수 있다. 일 예로 제 1 열분해반응기(200)는 약 450℃에서 약 550℃까지 승온되면서 역청원료를 열분해할 수 있다. 이러한 과정에서 약 450℃에서 약 550℃ 사이의 비점을 갖는 오일들이 연속적으로 회수될 있다.At this time, the second pyrolysis reactor (400) may gradually increase the temperature from the third temperature to the fourth temperature to pyrolyze the bituminous raw material. For example, the first pyrolysis reactor 200 may be pyrolyzed at a temperature of about 450 ° C to about 550 ° C to pyrolyze the bituminous raw material. In this process, oils having boiling points between about 450 ° C and about 550 ° C can be continuously recovered.

이와는 달리, 제 2 열분해반응기(400)는 제 1 온도보다 높은 제 2 온도로승온된 후 이를 유지하면서, 역청원료를 열분해할 수도 있다.Alternatively, the second pyrolysis reactor 400 may pyrolyze the bituminous raw material while maintaining the second temperature higher than the first temperature.

한편, 제 2 열분해반응기(400)에서 열분해된 역청원료는 제 2 열분해가스와 제 2 무기부산물을 생성할 수 있으며, 이 중 제 2 열분해가스는 제 2 기액분리기(500)로 공급될 수 있다.Meanwhile, the bituminous raw material pyrolyzed in the second pyrolysis reactor (400) may generate the second pyrolysis gas and the second inorganic byproduct, and the second pyrolysis gas may be supplied to the second gas-liquid separator (500).

이를 위해, 제 2 기액분리기(500)의 전단에는 제 2 열분해가스유량측정기(미도시) 및 제 2 열분해가스의 유량을 제어하는 제 2 열분해가스제어밸브(미도시)가 제공될 수 있다.For this purpose, a second pyrolysis gas flow meter (not shown) and a second pyrolysis gas control valve (not shown) for controlling the flow rate of the second pyrolysis gas may be provided at the front end of the second gas-liquid separator 500.

제 2 기액분리기(500)는 제 2 열분해가스를 냉각시켜서 제 2 기체생성물과 제 2 액체생성물로 분리할 수 있다. 그 중 제 2 액체생성물은 제 2 포집조(700)에 포집될 수 있다.The second gas-liquid separator 500 can separate the second gas product and the second liquid product by cooling the second pyrolysis gas. And the second liquid product can be collected in the second collecting tank 700.

한편, 상술한 바와 같이, 제 2 열분해반응기(400)가 제 3 온도부터 제 4 온도까지 점진적으로 승온되면서 역청원료를 열분해하는 경우, 열분해 온도에 따라 회수되는 제 2 액체생성물의 성상이 다르기 때문에, 제 2 포집조(700)는 복수로 제공될 수 있다.Meanwhile, as described above, when the second pyrolytic reactor 400 is gradually heated from the third temperature to the fourth temperature to pyrolyze the bituminous raw material, the characteristics of the second liquid product recovered according to the pyrolysis temperature are different, The second collection tank 700 may be provided in plural.

한편, 제어부(800)는 제 1 열분해반응기(200), 제 1 기액분리기(300), 제 2 열분해반응기(400) 및 제 2 기액분리기(500)의 동작을 제어할 수 있다.Meanwhile, the controller 800 may control the operation of the first pyrolysis reactor 200, the first gas-liquid separator 300, the second pyrolysis reactor 400, and the second gas-liquid separator 500.

구체적으로, 제어부(800)는 상기 반응기 온도계, 상기 제 1 열분해가스유량측정기 및 상기 제 2 열분해가스유량측정기로부터 측정되거나 분석된 값들을 전달받고, 이를 토대로 상기 제 1 열분해가스제어밸브, 상기 제 2 열분해가스제어밸브, 제 1 및 제 2 열분해반응기(200, 400)의 동작, 그리고 제 1 및 제 2 기액분리기(300, 500)의 동작을 제어하도록 구성될 수 있다. 이를 위해, 제어부(800)는 일 예로 소형 내장형 컴퓨터로 이루어질 수 있고, 프로그램, 메모리, CPU 등으로 이루어지는 데이터 처리부 등을 구비할 수 있다.Specifically, the controller 800 receives the measured or analyzed values from the reactor thermometer, the first pyrolysis gas flow meter, and the second pyrolysis gas flow meter, and receives the measured values from the first pyrolysis gas control valve, The operation of the pyrolysis gas control valve, the operation of the first and second pyrolysis reactors 200 and 400, and the operation of the first and second gas-liquid separators 300 and 500. For example, the control unit 800 may be a small built-in computer, and may include a data processing unit including a program, a memory, and a CPU.

상기 프로그램은 상기 반응기 온도계, 상기 제 1 열분해가스유량측정기 및 상기 제 2 열분해가스유량측정기로부터 측정되거나 분석된 값들을 토대로 상기 제 1 열분해가스제어밸브 및 상기 제 2 열분해가스제어밸브의 개도량 제어, 제 1 및 제 2 열분해반응기(200, 400)의 동작, 그리고 제 1 및 제 2 기액분리기(300, 500)의 동작을 제어하기 위한 알고리즘을 포함할 수 있다. 상기 프로그램은 컴퓨터 기억 매체 예컨대 플렉시블 디스크, 컴팩트 디스크, 하드 디스크, MO(광자기 디스크) 등의 메모리부에 저장되어서 제어부(800)에 설치될 수 있다.The program may control the opening amount of the first pyrolysis gas control valve and the second pyrolysis gas control valve based on the values measured or analyzed from the reactor thermometer, the first pyrolysis gas flow meter, and the second pyrolysis gas flow meter, The operation of the first and second pyrolysis reactors 200 and 400, and the operation of the first and second gas-liquid separators 300 and 500. The program may be stored in a memory unit such as a computer storage medium, such as a flexible disk, a compact disk, a hard disk, or an MO (magneto optical disk), and installed in the control unit 800.

이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 역청원료의 열분해 장치의 변형예에 대하여 도 2 및 도 3을 참조하여 설명하겠다.Hereinafter, a modification of the pyrolysis apparatus for a bituminous raw material according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 and 3. FIG.

도 2는 도 1의 변형예를 도시한 도면이고, 도 3은 도 2의 연소부를 나타내는 도면이다.Fig. 2 is a view showing a modification of Fig. 1, and Fig. 3 is a view showing a combustion section of Fig.

도 2 및 도 3을 참조하면, 열분해 장치(11)는 저장조(100), 제 1 열분해반응기(200), 제 1 기액분리기(300), 제 2 열분해반응기(400), 제 2 기액분리기(500), 제 1 포집조(600), 제 2 포집조(700), 제어부(800) 및 연소부(900)를 포함할 수 있다.2 and 3, the thermal decomposition apparatus 11 includes a storage tank 100, a first thermal decomposition reactor 200, a first gas-liquid separator 300, a second thermal decomposition reactor 400, a second gas-liquid separator 500 A first collecting tank 600, a second collecting tank 700, a control unit 800, and a combustion unit 900.

다만, 도 2 및 도 3에 개시된 열분해 장치(11)는 연소부(900)를 제외하면, 도 1을 참조하여 설명한 열분해 장치(10)와 동일하므로, 이하에서는, 차이점에 해당하는 연소부(900)를 중심으로 설명하고, 동일한 부분에 대해서는 상술한 실시예의 설명 및 도면부호를 원용하기로 한다.The pyrolysis apparatus 11 disclosed in FIGS. 2 and 3 is the same as the pyrolysis apparatus 10 described with reference to FIG. 1 except for the combustion section 900. Hereinafter, the combustion section 900 The description of the same embodiment and the reference numerals will be omitted for the same parts.

연소부(900)는 역청원료를 열분해하기 위해 필요한 열원을 제공할 수 있다. 이를 위해, 연소부(900)는 연소기(910), 히터(920) 및 공기공급기(930)을 포함할 수 있다.Combustion unit 900 may provide the heat source needed to pyrolyze the bituminous feedstock. For this purpose, the combustion section 900 may include a combustor 910, a heater 920 and an air supplier 930.

연소기(910)는 제 1 기체생성물 및 제 2 기체생성물 중 적어도 어느 하나를 공급받을 수 있다.The combustor 910 may receive at least one of the first gaseous product and the second gaseous product.

구체적으로, 연소기(910)로 유입되는 제 1 기체생성물의 유량을 측정하는 제 1 기체생성물유량측정기(미도시) 및 제 1 기체생성물의 유량을 제어하는 제 1 기체생성물제어밸브(미도시)를 거쳐서 제 1 기체생성물이 연소기(910)로 유입되거나, 연소기(910)로 유입되는 제 2 기체생성물의 제 2 기체생성물의 유량을 측정하는 제 2 기체생성물유량측정기(미도시) 및 제 2 기체생성물의 유량을 제어하는 제 2 기체생성물제어밸브(미도시)를 거쳐서 제 2 기체생성물이 연소기(910)로 유입될 수 있다.Specifically, a first gaseous product flow meter (not shown) that measures the flow rate of the first gaseous product flowing into the combustor 910 and a first gaseous product control valve (not shown) that controls the flow rate of the first gaseous product A second gaseous product flow meter (not shown) that measures the flow rate of the second gaseous product of the second gaseous product flowing into the combustor 910, or the first gaseous product flow meter (not shown) The second gas product can be introduced into the combustor 910 via a second gas product control valve (not shown) that controls the flow rate of the second gas product.

또한, 연소기(910)는 공기공급기(930)를 통해 공기를 공급받을 수 있다. 그리고, 히터(920)에 의해 제 1 기체생성물 및 제 2 기체생성물 중 적어도 어느 하나가 발화점 이상의 온도로 가열되면, 제 1 기체생성물 및 제 2 기체생성물 중 적어도 어느 하나는 연소기(910)에서 연소될 수 있다.In addition, the combustor 910 can receive air through the air supplier 930. Then, when at least one of the first gaseous product and the second gaseous product is heated to a temperature equal to or higher than the firing point by the heater 920, at least one of the first gaseous product and the second gaseous product is combusted in the combustor 910 .

이때, 제어부(800)는 히터(920)의 발열량, 상기 제 1 및 제 2 기체생성물제어밸브의 개도량을 제어하여 제 1 기체생성물 및 제 2 기체생성물의 연소 정도를 제어할 수 있다.At this time, the controller 800 controls the amount of heat generated by the heater 920 and the amount of opening of the first and second gas product control valves to control the degree of combustion of the first and second gas products.

한편, 이러한 연소 과정에서 열이 발생하게 되며, 발생된 열은 저장조(100)에 저장된 역청연료를 예열시키거나, 제 1 열분해반응기(200) 및 제 2 열분해반응기(400) 중 적어도 어느 하나에 공급되어 역청원료의 열분해에 필요한 열원으로 사용될 수 있다.The generated heat is supplied to at least one of the first pyrolysis reactor 200 and the second pyrolysis reactor 400 by preheating the bituminous fuel stored in the storage tank 100, And can be used as a heat source necessary for pyrolysis of the raw materials for bitumen.

또한, 연소기(910)에서 제 1 기체생성물 및 제 2 기체생성물 중 적어도 어느 하나가 연소되는 과정에서 이산화탄소(CO2)등과 같은 배기가스가 발생할 수 있다. 이때, 배기가스는 연소기(910)에 마련된 배기가스 출구(미도시)로 배출된 다음, 제 1 열분해반응기(200) 및 제 2 열분해반응기(400) 중 적어도 어느 하나로 공급됨으로써, 역청원료의 열분해에 필요한 열원으로 사용될 수 있다.In addition, during combustion of at least one of the first gas product and the second gas product in the combustor 910, exhaust gas such as carbon dioxide (CO 2 ) may be generated. At this time, the exhaust gas is discharged to an exhaust gas outlet (not shown) provided in the combustor 910, and then supplied to at least one of the first pyrolysis reactor 200 and the second pyrolysis reactor 400, It can be used as a necessary heat source.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 열분해 장치(11)는 역청원료를 열분해하는 과정에서 발생하는 제 1 기체생성물 및 제 2 기체생성물 중 적어도 어느 하나를 연소시켜서 역청원료의 열분해에 필요한 열원으로 활용함으로써, 역청원료의 열분해에 필요한 에너지 효율을 극대화시킬 수 있고, 운전 비용을 절감할 수 있다.As described above, the thermal cracking apparatus 11 according to an embodiment of the present invention burns at least one of the first gaseous product and the second gaseous product generated during the pyrolysis of the bituminous raw material, As a heat source, it is possible to maximize the energy efficiency required for pyrolysis of the bituminous raw material and to reduce the running cost.

이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 역청원료의 열분해 장치의 다른 변형예에 대하여 도 4를 참조하여 설명하겠다.Hereinafter, another modification of the pyrolysis apparatus for a bituminous raw material according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

도 4는 도 1의 다른 변형예를 도시한 도면이다.Fig. 4 is a view showing another modification of Fig. 1. Fig.

도 4를 참조하면, 열분해 장치(12)는 저장조(100), 제 1 열분해반응기(200), 제 1 기액분리기(300), 제 2 열분해반응기(400), 제 2 기액분리기(500), 제 1 포집조(600), 제 2 포집조(700), 제어부(800) 및 열교환기(1000)를 포함할 수 있다.4, the thermal decomposition apparatus 12 includes a storage tank 100, a first thermal decomposition reactor 200, a first gas-liquid separator 300, a second thermal decomposition reactor 400, a second gas-liquid separator 500, 1 collecting tank 600, a second collecting tank 700, a control unit 800, and a heat exchanger 1000.

다만, 도 4에 개시된 열분해 장치(12)는 열교환기(1000)를 제외하면, 도 1을 참조하여 설명한 열분해 장치(10)와 동일하므로, 이하에서는, 차이점에 해당하는 열교환기(1000)를 중심으로 설명하고, 동일한 부분에 대해서는 상술한 실시예의 설명 및 도면부호를 원용하기로 한다.4, except for the heat exchanger 1000, is the same as the pyrolyzer 10 described with reference to FIG. 1, so that the heat exchanger 1000 corresponding to the difference will be referred to as a center And the description of the above-mentioned embodiment and the reference numerals will be used for the same parts.

열교환기(1000)는 역청원료를 열분해하기 위해 필요한 열원을 제공할 수 있다. 이를 위해, 열교환기(1000)는 제 1 무기부산물 및 제 2 무기부산물 중 적어도 어느 하나를 공급받을 수 있다.The heat exchanger 1000 may provide the heat source needed to pyrolyze the bituminous feedstock. For this purpose, the heat exchanger 1000 may be supplied with at least one of the first inorganic byproduct and the second inorganic byproduct.

또한, 열교환기(1000)로 유입되는 제 1 기체생성물의 유량을 측정하는 제 1 기체생성물측정기(미도시) 및 제 1 기체생성물의 유량을 제어하는 제 1 기체생성물제어밸브(미도시)를 거쳐서 제 1 기체생성물이 열교환기(1000)에 유입되거나, 열교환기(1000)로 유입되는 제 2 기체생성물의 유량을 측정하는 제 2 기체생성물측정기(미도시) 및 제 2 기체생성물의 유량을 제어하는 제 2 기체생성물제어밸브(미도시)를 거쳐서 제 2 기체생성물이 열교환기(1000)에 유입될 수 있다. 이때, 상기 제 1 및 제 2 기체생성물제어밸브의 개도량은 제어부(800)에 의해 제어될 수 있다.A first gaseous product measuring device (not shown) for measuring the flow rate of the first gaseous product flowing into the heat exchanger 1000 and a first gaseous product control valve (not shown) for controlling the flow rate of the first gaseous product (Not shown) for measuring the flow rate of the first gaseous product flowing into the heat exchanger 1000 or the second gaseous product flowing into the heat exchanger 1000 and the second gaseous product stream The second gaseous product can be introduced into heat exchanger 1000 via a second gaseous product control valve (not shown). At this time, the amount of opening of the first and second gas product control valves may be controlled by the controller 800. [

이에 따라, 제 1 무기부산물 및 제 2 무기부산물 중 적어도 어느 하나와 제 1 기체생성물 및 제 2 기체생성물 중 적어도 어느 하나는 서로 열교환될 수 있다.Accordingly, at least one of the first inorganic byproduct and the second inorganic byproduct may be heat-exchanged with at least one of the first gaseous product and the second gaseous product.

한편, 열교환기(1000)에서 제 1 무기부산물 및 제 2 무기부산물 중 적어도 어느 하나와 열교환된 제 1 기체생성물 및 제 2 기체생성물 중 적어도 어느 하나는 저장조(100)에 유입되거나, 제 1 열분해반응기(200) 및 제 2 열분해반응기(400) 중 적어도 어느 하나로 유입될 수 있다.At least one of the first gaseous product and the second gaseous product exchanged with at least one of the first inorganic byproduct and the second inorganic byproduct in the heat exchanger 1000 may be introduced into the storage tank 100 or may be introduced into the first pyrolysis reactor May be introduced into at least one of the first pyrolysis reactor (200) and the second pyrolysis reactor (400).

이때, 열교환기(1000)에서 제 1 무기부산물 및 제 2 무기부산물 중 적어도 어느 하나와 열교환된 제 1 기체생성물 및 제 2 기체생성물 중 적어도 어느 하나가 저장조(100)에 유입되는 경우, 가열된 제 1 기체생성물 및 제 2 기체생성물 중 적어도 어느 하나는 저장조(100)에 저장된 역청원료를 가열할 수 있다. 이 경우, 역청원료가 어느 정도 예열된 상태로 제 1 열분해반응기(200)로 공급됨으로써, 제 1 열분해반응기(200)의 열분해 효율이 향상될 수 있다.In this case, when at least one of the first gaseous product and the second gaseous product exchanged with the at least one of the first inorganic byproduct and the second inorganic byproduct in the heat exchanger 1000 flows into the storage tank 100, At least one of the gaseous product and the second gaseous product may heat the bituminous raw material stored in the storage tank 100. In this case, the thermal decomposition efficiency of the first thermal cracking reactor 200 can be improved by supplying the bituminous raw material to the first thermal cracking reactor 200 in a state preheated to some extent.

또한, 열교환기(1000)에서 제 1 무기부산물 및 제 2 무기부산물 중 적어도 어느 하나와 열교환된 제 1 기체생성물 및 제 2 기체생성물 중 적어도 어느 하나가 제 1 열분해반응기(200) 및 제 2 열분해반응기(400) 중 적어도 어느 하나에 유입되는 경우, 가열된 제 1 기체생성물 및 제 2 기체생성물 중 적어도 어느 하나는 제 1 열분해반응기(200) 및 제 2 열분해반응기(400) 중 적어도 어느 하나의 열분해 열원으로 사용될 수 있다. 이에 따라, 제 1 열분해반응기(200) 및 제 2 열분해반응기(400) 중 적어도 어느 하나의 운전에 필요한 에너지를 절감할 수 있다.At least one of the first gaseous product and the second gaseous product exchanged with at least one of the first inorganic byproduct and the second inorganic byproduct in the heat exchanger 1000 is introduced into the first pyrolysis reactor 200 and the second pyrolysis reactor At least one of the heated first gaseous product and the second gaseous product is introduced into at least one of the first pyrolysis reactor (200) and the second pyrolysis reactor (400) . Accordingly, energy required for operation of at least one of the first pyrolysis reactor (200) and the second pyrolysis reactor (400) can be reduced.

이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 역청원료의 열분해 방법의 일 예에 대하여 도 5를 참조하여 설명하겠다. 도 5는 도 1의 열분해 장치를 이용하여 열분해하는 방법을 나타내는 순서도이다.Hereinafter, an example of a pyrolysis method for a bituminous raw material according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 5 is a flowchart showing a method of pyrolysis using the pyrolysis apparatus of FIG.

도 5를 참조하면, 제 1 열분해반응기(200)에서 역청원료가 열분해되어 제 1 열분해가스 및 제 1 무기부산물이 생성된다(S100).Referring to FIG. 5, in the first pyrolysis reactor 200, the raw materials for the bitumen are pyrolyzed to produce the first pyrolysis gas and the first inorganic byproducts (S100).

이 경우, 제 1 열분해반응기(200)에서 역청원료는 비등온 방식 또는 등온 방식으로 열분해될 수 있다. 본 실시예에서, 비등온 방식은 온도를 변화시키면서 역청원료를 승온시키는 것을 의미할 수 있고, 등온 방식은 일정한 온도로 역청원료를 승온시키는 것을 의미한다.In this case, in the first pyrolysis reactor 200, the raw materials for the bitumen can be pyrolyzed in a non-isothermal or isothermal manner. In this embodiment, the non-isothermal method may mean raising the temperature of the bituminous raw material while changing the temperature, and the isothermal method means raising the temperature of the bituminous raw material to a constant temperature.

먼저, 제 1 열분해반응기(200)에서 역청원료가 비등온 방식으로 열분해되는 경우, 제 1 열분해반응기(200)에 역청원료를 투입한다. 그리고, 제 1 열분해반응기(200)에 역청원료가 투입되면, 제 1 열분해반응기(200)를 제 1 온도까지 승온시킨다.First, when the raw bitumen material is pyrolyzed in the non-isothermal manner in the first pyrolysis reactor 200, the raw materials for the raw materials for biting are supplied to the first pyrolysis reactor 200. Then, when the raw materials for the bitumen are fed into the first pyrolysis reactor 200, the temperature of the first pyrolysis reactor 200 is raised to the first temperature.

이어서, 제 1 온도로 승온된 제 1 열분해반응기(200)를 제 1 온도부터 제 2 온도까지 점진적으로 승온시키면서 역청원료를 열분해한다. 이로써, 제 1 열분해반응기(200)에서 제 1 열분해가스 및 제 1 무기부산물이 생성된다.Next, the first pyrolytic reactor 200, which has been heated to the first temperature, is gradually heated from the first temperature to the second temperature to pyrolyze the bituminous raw material. Thus, the first pyrolysis gas and the first inorganic byproduct are produced in the first pyrolysis reactor (200).

이와는 달리, 역청원료가 등온 방식으로 열분해되는 경우, 먼저, 제 1 열분해반응기(200)를 제 1 온도까지 승온시킨다. 이후에 제 1 열분해반응기(200)가 제 1 온도로 승온되면, 제 1 열분해반응기(200)에 역청원료를 투입한다.Alternatively, when the bituminous raw material is pyrolyzed in an isothermal method, first, the first pyrolysis reactor 200 is heated to a first temperature. Thereafter, when the temperature of the first pyrolysis reactor (200) is raised to the first temperature, the raw materials for the raw materials of the first pyrolysis reactor (200) are supplied.

그리고, 제 1 온도로 승온된 제 1 열분해반응기(200)는 제 1 온도를 유지하면서 역청원료를 열분해한다. 이로써, 제 1 열분해반응기(200)에서 제 1 열분해가스 및 제 1 무기부산물이 생성된다.The first pyrolysis reactor (200), which has been heated to the first temperature, pyrolyzes the raw materials of the bitumen while maintaining the first temperature. Thus, the first pyrolysis gas and the first inorganic byproduct are produced in the first pyrolysis reactor (200).

한편, 비등온 방식 또는 등온 방식에 의해 열분해되어 생성된 제 1 열분해가스는 제 1 기액분리기(300)로 공급되어 제 1 기체생성물과 제 1 액체생성물로 분리된다(S200).Meanwhile, the first pyrolysis gas generated by pyrolysis by the non-isothermal method or the isothermal method is supplied to the first gas-liquid separator 300 and separated into the first gas product and the first liquid product (S200).

이어서, 제 1 열분해반응기(200)에서 열분해된 역청원료가 제 2 열분해반응기(400)에 의해 재차 열분해되어 제 2 열분해가스 및 제 2 무기부산물이 생성된다(S300).Next, the bituminous raw material pyrolyzed in the first pyrolysis reactor 200 is pyrolyzed again by the second pyrolysis reactor 400 to produce a second pyrolysis gas and a second inorganic by-product (S300).

제 1 열분해반응기(200)와 동일하게 제 2 열분해반응기(400)에서 역청원료는 비등온 방식 또는 등온 방식으로 열분해될 수 있다.As in the first pyrolysis reactor 200, the raw materials for the bitumen in the second pyrolysis reactor 400 may be pyrolyzed in a non-isothermal or isothermal manner.

먼저, 제 2 열분해반응기(300에서 역청원료가 비등온 방식으로 열분해되는 경우, 제 2 열분해반응기(400)에 역청원료를 투입하고, 제 2 열분해반응기(400)에 역청원료가 투입되면, 제 2 열분해반응기(400)를 제 2 온도보다 높은 제 3 온도로 승온시킨다.First, when the bitumen raw material is pyrolyzed in a non-isothermal manner in the second pyrolysis reactor 300, when a raw material for biting is input to the second pyrolysis reactor 400 and a raw material for biting is input to the second pyrolysis reactor 400, The pyrolysis reactor 400 is heated to a third temperature higher than the second temperature.

그리고, 제 3 온도로 승온된 제 2 열분해반응기(400)를 제 3 온도부터 제 4 온도까지 점진적으로 승온시키면서 역청원료를 열분해한다. 따라서, 제 2 열분해반응기(400)에서 제 2 열분해가스 및 제 2 무기부산물이 생성된다.Then, the second pyrolysis reactor (400), which has been heated to the third temperature, is gradually heated from the third temperature to the fourth temperature to pyrolyze the bituminous raw material. Accordingly, the second pyrolysis gas and the second inorganic by-product are produced in the second pyrolysis reactor (400).

이와는 달리, 역청원료가 등온 방식으로 열분해되는 경우, 제 2 열분해반응기(400)를 제 1 온도보다 높은 제 2 온도까지 승온시키고, 제 2 열분해반응기(400)가 제 2 온도로 승온되면, 제 2 열분해반응기(400)에 역청원료를 투입한다.Alternatively, when the bituminous raw material is pyrolyzed in an isothermal manner, the second pyrolysis reactor 400 is heated to a second temperature higher than the first temperature, and when the second pyrolysis reactor 400 is heated to the second temperature, The raw materials for the bitumen are fed into the pyrolysis reactor (400).

이어서, 제 2 온도로 승온된 제 2 열분해반응기(400)는 제 2 온도를 유지하면서 역청원료를 열분해한다. 이로써, 제 2 열분해반응기(400)에서 제 2 열분해가스가 생성된다.Next, the second pyrolysis reactor (400), which has been heated to the second temperature, pyrolyzes the raw materials of the bitumen while maintaining the second temperature. As a result, the second pyrolysis gas is generated in the second pyrolysis reactor (400).

한편, 비등온 방식 또는 등온 방식에 의해 열분해되어 생성된 제 2 열분해가스는 제 2 기액분리기(500)로 공급되어 제 2 기체생성물과 제 2 액체생성물로 분리된다(S400).Meanwhile, the second pyrolysis gas generated by pyrolysis by the non-isothermal method or the isothermal method is supplied to the second gas-liquid separator 500 to be separated into the second gas product and the second liquid product (S400).

그리고, 제 1 액체생성물과 제 2 액체생성물이 각각 제 1 포집조(600)와 제 2 포집조(700)에 포집된다(S500).Then, the first liquid product and the second liquid product are collected in the first collecting tank 600 and the second collecting tank 700, respectively (S500).

이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 역청원료의 열분해 방법의 변형예에 대하여 도 6을 참조하여 설명하겠다. 도 6은 도 2의 열분해 장치를 이용하여 열분해하는 방법을 나타내는 순서도이다.Hereinafter, a modification of the method for pyrolyzing a bituminous raw material according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 6 is a flowchart showing a method of pyrolysis using the pyrolysis apparatus of FIG.

도 6을 참조하면, 먼저, 제 1 열분해반응기(200)에서 역청원료가 열분해되어 제 1 열분해가스와 제 1 무기부산물이 생성된다(S100).Referring to FIG. 6, first the pyrolysis raw material is pyrolyzed in the first pyrolysis reactor 200 to produce a first pyrolysis gas and a first inorganic byproduct (S100).

이 경우, 제 1 열분해반응기(200)에서 역청원료는 비등온 방식 또는 등온 방식으로 열분해될 수 있다. 본 실시예에서, 비등온 방식은 온도를 변화시키면서 역청원료를 승온시키는 것을 의미하고, 등온 방식은 일정한 온도로 역청원료를 승온시키는 것을 의미한다.In this case, in the first pyrolysis reactor 200, the raw materials for the bitumen can be pyrolyzed in a non-isothermal or isothermal manner. In the present embodiment, the non-isothermal method means raising the temperature of the bituminous raw material while changing the temperature, and the isothermal method means raising the temperature of the bituminous raw material to a constant temperature.

먼저, 제 1 열분해반응기(200)에서 역청원료가 비등온 방식으로 열분해되는 경우, 제 1 열분해반응기(200)에 역청원료를 투입한다. 그리고, 제 1 열분해반응기(200)에 역청원료가 투입되면, 제 1 열분해반응기(200)를 제 1 온도까지 승온시킨다.First, when the raw bitumen material is pyrolyzed in the non-isothermal manner in the first pyrolysis reactor 200, the raw materials for the raw materials for biting are supplied to the first pyrolysis reactor 200. Then, when the raw materials for the bitumen are fed into the first pyrolysis reactor 200, the temperature of the first pyrolysis reactor 200 is raised to the first temperature.

이어서, 제 1 온도로 승온된 제 1 열분해반응기(200)를 제 1 온도부터 제 2 온도까지 점진적으로 승온시키면서 역청원료를 열분해한다. 이로써, 제 1 열분해반응기(200)에서 제 1 열분해가스와 제 1 무기부산물이 생성된다.Next, the first pyrolytic reactor 200, which has been heated to the first temperature, is gradually heated from the first temperature to the second temperature to pyrolyze the bituminous raw material. As a result, the first pyrolysis gas and the first inorganic byproduct are produced in the first pyrolysis reactor (200).

이와는 달리, 역청원료가 등온 방식으로 열분해되는 경우, 먼저, 제 1 열분해반응기(200)를 제 1 온도까지 승온시킨다. 이후에 제 1 열분해반응기(200)가 제 1 온도로 승온되면, 제 1 열분해반응기(200)에 역청원료를 투입한다.Alternatively, when the bituminous raw material is pyrolyzed in an isothermal method, first, the first pyrolysis reactor 200 is heated to a first temperature. Thereafter, when the temperature of the first pyrolysis reactor (200) is raised to the first temperature, the raw materials for the raw materials of the first pyrolysis reactor (200) are supplied.

그리고, 제 1 온도로 승온된 제 1 열분해반응기(200)는 제 1 온도를 유지하면서 역청원료를 열분해한다. 이로써, 제 1 열분해반응기(200)에서 제 1 열분해가스와 제 1 무기부산물이 생성된다.The first pyrolysis reactor (200), which has been heated to the first temperature, pyrolyzes the raw materials of the bitumen while maintaining the first temperature. As a result, the first pyrolysis gas and the first inorganic byproduct are produced in the first pyrolysis reactor (200).

한편, 비등온 방식 또는 등온 방식에 의해 열분해되어 생성된 제 1 열분해가스는 제 1 기액분리기(300)로 공급되어 제 1 기체생성물과 제 1 액체생성물로 분리된다(S200).Meanwhile, the first pyrolysis gas generated by pyrolysis by the non-isothermal method or the isothermal method is supplied to the first gas-liquid separator 300 and separated into the first gas product and the first liquid product (S200).

이어서, 제 1 열분해반응기(200)에서 열분해된 역청원료가 제 2 열분해반응기(400)에 의해 재차 열분해되어 제 2 열분해가스와 제 2 무기부산물이 생성된다(S300).Next, the bituminous raw material pyrolyzed in the first pyrolysis reactor 200 is pyrolyzed again by the second pyrolysis reactor 400 to produce a second pyrolysis gas and a second inorganic by-product (S300).

제 1 열분해반응기(200)와 동일하게 제 2 열분해반응기(400)에서 역청원료는 비등온 방식 또는 등온 방식으로 열분해될 수 있다.As in the first pyrolysis reactor 200, the raw materials for the bitumen in the second pyrolysis reactor 400 may be pyrolyzed in a non-isothermal or isothermal manner.

먼저, 제 2 열분해반응기(300에서 역청원료가 비등온 방식으로 열분해되는 경우, 제 2 열분해반응기(400)에 역청원료를 투입하고, 제 2 열분해반응기(400)에 역청원료가 투입되면, 제 2 열분해반응기(400)를 제 2 온도보다 높은 제 3 온도로 승온시킨다.First, when the bitumen raw material is pyrolyzed in a non-isothermal manner in the second pyrolysis reactor 300, when a raw material for biting is input to the second pyrolysis reactor 400 and a raw material for biting is input to the second pyrolysis reactor 400, The pyrolysis reactor 400 is heated to a third temperature higher than the second temperature.

그리고, 제 3 온도로 승온된 제 2 열분해반응기(400)를 제 3 온도부터 제 4 온도까지 점진적으로 승온시키면서 역청원료를 열분해한다. 따라서, 제 2 열분해반응기(400)에서 제 2 열분해가스와 제 2 무기부산물이 생성된다.Then, the second pyrolysis reactor (400), which has been heated to the third temperature, is gradually heated from the third temperature to the fourth temperature to pyrolyze the bituminous raw material. Accordingly, the second pyrolysis gas and the second inorganic byproduct are produced in the second pyrolysis reactor (400).

이와는 달리, 역청원료가 등온 방식으로 열분해되는 경우, 제 2 열분해반응기(400)를 제 1 온도보다 높은 제 2 온도까지 승온시키고, 제 2 열분해반응기(400)가 제 2 온도로 승온되면, 제 2 열분해반응기(400)에 역청원료를 투입한다.Alternatively, when the bituminous raw material is pyrolyzed in an isothermal manner, the second pyrolysis reactor 400 is heated to a second temperature higher than the first temperature, and when the second pyrolysis reactor 400 is heated to the second temperature, The raw materials for the bitumen are fed into the pyrolysis reactor (400).

이어서, 제 2 온도로 승온된 제 2 열분해반응기(400)는 제 2 온도를 유지하면서 역청원료를 열분해한다. 이로써, 제 2 열분해반응기(400)에서 제 2 열분해가스와 제 2 무기부산물이 생성된다.Next, the second pyrolysis reactor (400), which has been heated to the second temperature, pyrolyzes the raw materials of the bitumen while maintaining the second temperature. As a result, the second pyrolysis gas and the second inorganic byproduct are produced in the second pyrolysis reactor (400).

한편, 비등온 방식 또는 등온 방식에 의해 열분해되어 생성된 제 2 열분해가스는 제 2 기액분리기(500)로 공급되어 제 2 기체생성물과 제 2 액체생성물로 분리된다(S400).Meanwhile, the second pyrolysis gas generated by pyrolysis by the non-isothermal method or the isothermal method is supplied to the second gas-liquid separator 500 to be separated into the second gas product and the second liquid product (S400).

그리고, 제 1 액체생성물과 제 2 액체생성물이 각각 제 1 포집조(600)와 제 2 포집조(700)에 포집된다(S500).Then, the first liquid product and the second liquid product are collected in the first collecting tank 600 and the second collecting tank 700, respectively (S500).

마지막으로, 연소부(900)에서 제 1 기체생성물 및 제 2 기체생성물 중 적어도 어느 하나가 연소된다(S600). 이에 따라, 역청원료의 열분해에 필요한 열원이 제공될 수 있다.Finally, at least one of the first gas product and the second gas product is burned in the combustion unit 900 (S600). Thus, a heat source necessary for pyrolysis of the bituminous raw material can be provided.

이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 역청원료의 열분해 방법의 다른 변형예에 대하여 도 7을 참조하여 설명하겠다. 도 7은 도 3의 열분해 장치를 이용하여 열분해하는 방법을 나타내는 순서도이다.Hereinafter, another modification of the method for pyrolyzing a bituminous raw material according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 7 is a flowchart showing a method of pyrolysis using the pyrolysis apparatus of FIG.

도 7을 참조하면, 먼저, 제 1 열분해반응기(200)에서 역청원료가 열분해되어 제 1 열분해가스와 제 1 무기부산물이 생성된다(S100).Referring to FIG. 7, first the pyrolysis raw material is pyrolyzed in the first pyrolysis reactor 200 to produce a first pyrolysis gas and a first inorganic byproduct (S100).

이 경우, 제 1 열분해반응기(200)에서 역청원료는 비등온 방식 또는 등온 방식으로 열분해될 수 있다. 본 실시예에서, 비등온 방식은 온도를 변화시키면서 역청원료를 승온시키는 것을 의미하고, 등온 방식은 일정한 온도로 역청원료를 승온시키는 것을 의미한다.In this case, in the first pyrolysis reactor 200, the raw materials for the bitumen can be pyrolyzed in a non-isothermal or isothermal manner. In the present embodiment, the non-isothermal method means raising the temperature of the bituminous raw material while changing the temperature, and the isothermal method means raising the temperature of the bituminous raw material to a constant temperature.

먼저, 제 1 열분해반응기(200)에서 역청원료가 비등온 방식으로 열분해되는 경우, 제 1 열분해반응기(200)에 역청원료를 투입한다. 그리고, 제 1 열분해반응기(200)에 역청원료가 투입되면, 제 1 열분해반응기(200)를 제 1 온도까지 승온시킨다.First, when the raw bitumen material is pyrolyzed in the non-isothermal manner in the first pyrolysis reactor 200, the raw materials for the raw materials for biting are supplied to the first pyrolysis reactor 200. Then, when the raw materials for the bitumen are fed into the first pyrolysis reactor 200, the temperature of the first pyrolysis reactor 200 is raised to the first temperature.

이어서, 제 1 온도로 승온된 제 1 열분해반응기(200)를 제 1 온도부터 제 2 온도까지 점진적으로 승온시키면서 역청원료를 열분해한다. 이로써, 제 1 열분해반응기(200)에서 제 1 열분해가스와 제 1 무기부산물이 생성된다.Next, the first pyrolytic reactor 200, which has been heated to the first temperature, is gradually heated from the first temperature to the second temperature to pyrolyze the bituminous raw material. As a result, the first pyrolysis gas and the first inorganic byproduct are produced in the first pyrolysis reactor (200).

이와는 달리, 역청원료가 등온 방식으로 열분해되는 경우, 먼저, 제 1 열분해반응기(200)를 제 1 온도까지 승온시킨다. 이후에 제 1 열분해반응기(200)가 제 1 온도로 승온되면, 제 1 열분해반응기(200)에 역청원료를 투입한다.Alternatively, when the bituminous raw material is pyrolyzed in an isothermal method, first, the first pyrolysis reactor 200 is heated to a first temperature. Thereafter, when the temperature of the first pyrolysis reactor (200) is raised to the first temperature, the raw materials for the raw materials of the first pyrolysis reactor (200) are supplied.

그리고, 제 1 온도로 승온된 제 1 열분해반응기(200)는 제 1 온도를 유지하면서 역청원료를 열분해한다. 이로써, 제 1 열분해반응기(200)에서 제 1 열분해가스와 제 1 무기부산물이 생성된다.The first pyrolysis reactor (200), which has been heated to the first temperature, pyrolyzes the raw materials of the bitumen while maintaining the first temperature. As a result, the first pyrolysis gas and the first inorganic byproduct are produced in the first pyrolysis reactor (200).

한편, 비등온 방식 또는 등온 방식에 의해 열분해되어 생성된 제 1 열분해가스는 제 1 기액분리기(300)로 공급되어 제 1 기체생성물과 제 1 액체생성물로 분리된다(S200).Meanwhile, the first pyrolysis gas generated by pyrolysis by the non-isothermal method or the isothermal method is supplied to the first gas-liquid separator 300 and separated into the first gas product and the first liquid product (S200).

이어서, 제 1 열분해반응기(200)에서 열분해된 역청원료가 제 2 열분해반응기(400)에 의해 재차 열분해되어 제 2 열분해가스와 제 2 무기부산물이 생성된다(S300).Next, the bituminous raw material pyrolyzed in the first pyrolysis reactor 200 is pyrolyzed again by the second pyrolysis reactor 400 to produce a second pyrolysis gas and a second inorganic by-product (S300).

제 1 열분해반응기(200)와 동일하게 제 2 열분해반응기(400)에서 역청원료는 비등온 방식 또는 등온 방식으로 열분해될 수 있다.As in the first pyrolysis reactor 200, the raw materials for the bitumen in the second pyrolysis reactor 400 may be pyrolyzed in a non-isothermal or isothermal manner.

먼저, 제 2 열분해반응기(300에서 역청원료가 비등온 방식으로 열분해되는 경우, 제 2 열분해반응기(400)에 역청원료를 투입하고, 제 2 열분해반응기(400)에 역청원료가 투입되면, 제 2 열분해반응기(400)를 제 2 온도보다 높은 제 3 온도로 승온시킨다.First, when the bitumen raw material is pyrolyzed in a non-isothermal manner in the second pyrolysis reactor 300, when a raw material for biting is input to the second pyrolysis reactor 400 and a raw material for biting is input to the second pyrolysis reactor 400, The pyrolysis reactor 400 is heated to a third temperature higher than the second temperature.

그리고, 제 3 온도로 승온된 제 2 열분해반응기(400)를 제 3 온도부터 제 4 온도까지 점진적으로 승온시키면서 역청원료를 열분해한다. 따라서, 제 2 열분해반응기(400)에서 제 2 열분해가스와 제 2 무기부산물이 생성된다.Then, the second pyrolysis reactor (400), which has been heated to the third temperature, is gradually heated from the third temperature to the fourth temperature to pyrolyze the bituminous raw material. Accordingly, the second pyrolysis gas and the second inorganic byproduct are produced in the second pyrolysis reactor (400).

이와는 달리, 역청원료가 등온 방식으로 열분해되는 경우, 제 2 열분해반응기(400)를 제 1 온도보다 높은 제 2 온도까지 승온시키고, 제 2 열분해반응기(400)가 제 2 온도로 승온되면, 제 2 열분해반응기(400)에 역청원료를 투입한다.Alternatively, when the bituminous raw material is pyrolyzed in an isothermal manner, the second pyrolysis reactor 400 is heated to a second temperature higher than the first temperature, and when the second pyrolysis reactor 400 is heated to the second temperature, The raw materials for the bitumen are fed into the pyrolysis reactor (400).

이어서, 제 2 온도로 승온된 제 2 열분해반응기(400)는 제 2 온도를 유지하면서 역청원료를 열분해한다. 이로써, 제 2 열분해반응기(400)에서 제 2 열분해가스와 제 2 무기부산물이 생성된다.Next, the second pyrolysis reactor (400), which has been heated to the second temperature, pyrolyzes the raw materials of the bitumen while maintaining the second temperature. As a result, the second pyrolysis gas and the second inorganic byproduct are produced in the second pyrolysis reactor (400).

한편, 비등온 방식 또는 등온 방식에 의해 열분해되어 생성된 제 2 열분해가스는 제 2 기액분리기(500)로 공급되어 제 2 기체생성물과 제 2 액체생성물로 분리된다(S400).Meanwhile, the second pyrolysis gas generated by pyrolysis by the non-isothermal method or the isothermal method is supplied to the second gas-liquid separator 500 to be separated into the second gas product and the second liquid product (S400).

그리고, 제 1 액체생성물과 제 2 액체생성물이 각각 제 1 포집조(600)와 제 2 포집조(700)에 포집된다(S500).Then, the first liquid product and the second liquid product are collected in the first collecting tank 600 and the second collecting tank 700, respectively (S500).

마지막으로, 열교환기(1000)에서 제 1 무기부산물 및 제 2 무기 부산물 중 어느 하나와 제 1 기체생성물 및 제 2 기체생성물 중 어느 하나를 서로 열교환시킨다(S700). 이에 따라, 열교환기(1000)를 거쳐서 가열된 제 1 기체생성물 및 제 2 기체생성물 중 적어도 어느 하나가 역청원료의 열분해에 필요한 열원으로 활용될 수 있다.Finally, in the heat exchanger 1000, any one of the first inorganic byproduct and the second inorganic by-product is exchanged with one of the first gas product and the second gas product (S700). Accordingly, at least one of the first gaseous product and the second gaseous product heated through the heat exchanger 1000 can be utilized as a heat source necessary for pyrolysis of the raw materials for the bitumen.

이하에서는, 상술한 바와 같은 본 실시예에 따른 열분해 장치를 이용하여 역청원료를 열분해하는 실험 결과를 도 8 내지 도 11을 참조하여 설명하겠다. Hereinafter, the results of the pyrolysis of the bituminous raw material using the pyrolysis apparatus according to this embodiment will be described with reference to FIGS. 8 to 11. FIG.

도 8은 비등온 방식 또는 등온 방식으로 열분해된 역청원료의 열 무게를 측정한 그래프이고, 도 9는 역청원료가 비등온 방식 또는 등온 방식으로 열분해되는 과정에서 발생하는 기체생성물의 농도를 나타내는 그래프이다.FIG. 8 is a graph showing the thermal weight of the bituminous raw material pyrolyzed by the non-isothermal method or the isothermal method, and FIG. 9 is a graph showing the concentration of the gaseous product generated during the pyrolysis of the raw materials of the bituminous raw material or the isothermal method .

도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 출원인은 제 1 열분해반응기(200) 및 제 2 열분해반응기(400)에서 역청원료가 가장 효과적으로 열분해될 수 있는 열분해 온도 범위를 설정하기 위해, 10℃/min의 속도로 역청원료를 승온시키면서, 일정 시간 동안 일어난 역청원료의 무게 변화를 측정하였다.8 and 9, the applicant of the present invention has found that at a temperature of 10 ° C / min to set the pyrolysis temperature range in which the bituminous raw materials can be most efficiently pyrolyzed in the first pyrolysis reactor 200 and the second pyrolysis reactor 400, min, the change in the weight of the bituminous raw material was measured while the bituminous raw material was heated.

그 결과, 역청원료가 가열될수록, 역청원료의 열 무게가 지속적으로 감소됨을 알 수 있었다. 이를 통해, 역청원료가 열분해되는 경우, 역청원료로부터 휘발 성분(즉, 오일)이 회수되는 것을 알 수 있다.As a result, it was found that the thermal weight of the bituminous raw material was steadily reduced as the bituminous raw material was heated. This shows that when the bituminous raw material is pyrolyzed, the volatile component (i.e., oil) is recovered from the bituminous raw material.

구체적으로, 약 350℃ 내지 약 550℃의 구간에서 열 무게 감량이 가장 크다는 것을 알 수 있다. 이에 따라, 열분해 구간을 제 1 구간(약 0℃ 내지 약 350℃), 제 2 구간(약 350℃ 내지 약 450℃) 및 제 3 구간(약 450℃ 내지 약 550℃)으로 구분하여 역청원료를 열분해하였다.Specifically, it can be seen that the thermal weight loss is greatest in the range of about 350 ° C to about 550 ° C. Thus, the pyrolysis zone is divided into a first zone (about 0 ° C. to about 350 ° C.), a second zone (about 350 ° C. to about 450 ° C.), and a third zone (about 450 ° C. to about 550 ° C.) Pyrolysis.

그 결과, 제 1 구간에서는 비점이 약 0℃ 내지 약 350℃인 경질유(輕質油, light oil)가 회수되었고, 제 2 구간에서는 비점이 약 350℃ 내지 약 450℃인 중질유(中質油, middle oil)가 회수되었으며, 제 3 구간에서는 비점이 약 450℃ 내지 약 550℃인 중질유(重質油, heavy oil)가 회수되었다.As a result, light oil having a boiling point of about 0 ° C to about 350 ° C was recovered in the first section, and heavy oil (boiling oil having a boiling point of about 350 ° C to about 450 ° C in the second section) middle oil) was recovered. In the third section, heavy oil having a boiling point of about 450 ° C to about 550 ° C was recovered.

또한, 역청원료를 약 350℃ 내지 약 550℃의 온도로 열분해하는 경우, 역청원료로부터 발생하는 기체생성물의 농도도 가장 높음을 알 수 있다. 이를 통해, 역청원료를 약 350℃ 내지 약 550℃의 온도로 열분해시키는 경우, 역청원료로부터 고농도의 기체생성물이 발생하여 역청원료를 보다 효율적으로 열분해시킬 수 있음을 알 수 있다.In addition, when the bituminous raw material is pyrolyzed at a temperature of about 350 ° C to about 550 ° C, the concentration of gaseous products generated from the bituminous raw material is the highest. Thus, it can be seen that when the bituminous raw material is pyrolyzed at a temperature of about 350 ° C. to about 550 ° C., a high concentration of gaseous product is generated from the bituminous raw material, thereby pyrolyzing the bituminous raw material more efficiently.

한편, 도 10은 비등온 방식으로 열분해된 역청원료로부터 회수되는 액체생성물의 질량을 나타내는 그래프이고, 도 11은 등온 방식으로 열분해된 역청원료로부터 회수되는 액체생성물의 질량을 나타내는 그래프이다.On the other hand, FIG. 10 is a graph showing the mass of the liquid product recovered from the bituminous raw material pyrolyzed in a non-isothermal manner, and FIG. 11 is a graph showing the mass of the liquid product recovered from the raw material pyrolyzed by the isothermal method.

도 10 및 도 11을 참조하면, 본 발명의 발명자는 반복적인 실험 및 연구를 통해, 역청원료를 열분해하기 위해 역청원료를 승온시키는 방식에 따라, 열분해된 역청원료로부터 회수되는 제 1 및 제 2 액체생성물(이하, 오일이라 함)의 질량이 달라지는 특징을 파악하였다.Referring to FIGS. 10 and 11, the inventors of the present invention have repeatedly conducted experiments and researches on a method for increasing the temperature of a bituminous raw material in order to pyrolyze a bituminous raw material, (Hereinafter referred to as " oil ").

먼저, 질소(N2) 분위기를 조성하고, 상온에서 약 550℃까지 온도를 점진적으로 증가시켜서 역청원료를 열분해하였다. 그리고, 열분해된 역청원료로부터 오일을 회수한 다음, 질량 분석기를 이용하여 회수된 오일의 질량을 측정하였다.First, a nitrogen (N 2 ) atmosphere was prepared and the temperature was gradually increased from room temperature to about 550 ° C to pyrolyze the bituminous raw material. Then, the oil was recovered from the pyrolyzed bituminous raw material, and then the mass of the recovered oil was measured using a mass spectrometer.

또한, 질소(N2) 분위기를 조성하되, 약 550℃를 유지하면서 역청원료를 열분해하고, 열분해된 역청원료로부터 오일을 회수하였다. 그리고, 질량 분석기를 이용하여 회수된 오일의 질량을 측정하였다.Further, a nitrogen (N 2 ) atmosphere was formed, and the bituminous raw material was pyrolyzed while maintaining the temperature at about 550 ° C, and the oil was recovered from the pyrolyzed raw material. Then, the mass of the recovered oil was measured using a mass spectrometer.

그 결과, 역청원료를 열분해하기 위해 역청원료를 승온시키는 방식에 따라, 역청원료에서 회수된 오일의 질량값의 분포가 달라지는 것을 확인할 수 있다.As a result, it can be confirmed that the distribution of the mass value of the recovered oil in the bituminous raw material is changed by the method of raising the bituminous raw material to pyrolyze the bituminous raw material.

이를 통해, 역청원료를 열분해하기 위해 역청원료를 승온시키는 방식을 필요에 따라 선택적으로 적용하여 서로 다른 질량을 갖는 오일(즉, 서로 다른 인화성을 갖는 오일)을 회수할 수 있으므로, 오일 회수 공정의 경제성을 높일 수 있다.As a result, it is possible to recover oils having different masses (i.e., oils having different flammability) by selectively applying a method of raising the bituminous raw material to pyrolyze the raw materials of the bituminous materials as needed, .

이하에서는, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 역청원료의 열분해 장치 및 이를 이용한 열분해 방법에 대하여 도 12 내지 도 14를 참조하여 설명하겠다. 도 12는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 역청원료의 열분해 장치를 도시한 도면이고, 도 13은 도 12의 변형예를 도시한 도면이며, 도 14는 도 12의 열분해 장치를 이용하여 열분해하는 방법을 나타내는 순서도이다.Hereinafter, a pyrolysis apparatus for a bituminous raw material according to a second embodiment of the present invention and a pyrolysis method using the pyrolysis apparatus will be described with reference to FIG. 12 to FIG. FIG. 12 is a view showing a pyrolysis apparatus for a bituminous raw material according to a second embodiment of the present invention, FIG. 13 is a view showing a modification of FIG. 12, and FIG. 14 is a view for explaining a pyrolysis apparatus Fig.

도 12 내지 도 14를 참조하면, 제 2 실시예에 따른 열분해 장치 및 방법은 상술한 제 1 실시예와 비교하였을 때, 열분해반응기, 기액분리기 및 포집조가 단일하게 제공되고, 열교환기가 기액분리기와 열분해반응기에 연결된다는 점에 특징이 있으므로, 이를 중심으로 설명하겠다.12 to 14, a pyrolysis apparatus and a pyrolysis apparatus according to the second embodiment are provided with a pyrolysis reactor, a gas-liquid separator and a collecting tank as a single unit, and the heat exchanger is provided with a gas- This is mainly due to the fact that it is connected to the reactor.

구체적으로, 본 실시예에 따른 역청원료의 열분해 장치(20)는 역청원료를 열분해하여 기체생성물(메탄가스) 및 액체생성물(오일)을 생성하는 장치에 관한 것으로서, 저장조(100), 열분해반응기(200), 기액분리기(300), 포집조(600), 및 제어부(800) 및 열교환기(1000)를 포함할 수 있다.Specifically, the pyrolysis apparatus 20 for a bituminous raw material according to the present embodiment is a device for pyrolyzing a bituminous raw material to produce a gaseous product (methane gas) and a liquid product (oil), and includes a storage tank 100, a pyrolysis reactor 200, a gas-liquid separator 300, a collecting tank 600, a control unit 800, and a heat exchanger 1000.

열분해반응기(200)는 역청원료를 열분해할 수 있다. 이를 위해, 열분해반응기(200)는 역청원료이송라인(150)을 통해 역청원료를 공급받아 역청원료를 제 1 온도(약 350℃)로 승온시킴으로써, 역청원료는 열분해될 수 있다. 이때, 열분해반응기(200)가 제 1 온도(약 350℃)로 승온되기 위해 필요한 열은 후술할 열교환기(1000)에서 가열된 기체생성물로부터 제공받을 수 있다. 이에 대해서는 후술하겠다.The pyrolysis reactor 200 can pyrolyze the bituminous raw material. For this purpose, the pyrolysis reactor 200 is supplied with the bituminous raw material through the bituminous raw material feed line 150, and the bituminous raw material can be pyrolyzed by raising the bituminous raw material to the first temperature (about 350 ° C). At this time, the heat required for the pyrolysis reactor 200 to be heated to the first temperature (about 350 ° C) can be supplied from the gas product heated in the heat exchanger 1000, which will be described later. This will be described later.

다만, 본 발명의 사상이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 열분해반응기(200)가 제 1 온도(약 350℃)로 승온되면, 열분해반응기(200)는 제 1 온도(약 350℃)부터 제 2 온도(약 550℃)까지 점진적으로 승온되면서 역청원료를 열분해할 수도 있다.However, the spirit of the present invention is not limited thereto. For example, when the pyrolysis reactor 200 is heated to the first temperature (about 350 ° C.), the pyrolysis reactor 200 gradually increases from the first temperature (about 350 ° C.) to the second temperature (about 550 ° C.) The bituminous raw material may also be pyrolyzed.

이때, 열분해반응기(200)의 온도는 제어부(800)에 의해 제어될 수 있다.At this time, the temperature of the pyrolysis reactor 200 can be controlled by the controller 800.

구체적으로, 제어부(800)는 제 1 온도(약 350℃)로 승온된 열분해반응기(200)가 역청원료의 열분해 과정 동안 제 1 온도를 유지하도록 열분해반응기(200)의 온도를 제어할 수 있다.Specifically, the control unit 800 can control the temperature of the pyrolysis reactor 200 so that the pyrolysis reactor 200 heated to a first temperature (about 350 ° C) maintains a first temperature during a pyrolysis process of the raw materials.

이와는 달리, 제어부(800)는 제 1 온도(약 350℃)로 승온된 열분해반응기(200)가 역청원료의 열분해 과정 동안 제 1 온도(약 350℃)부터 제 2 온도(약 550℃)로 승온되도록 열분해반응기(200)의 온도를 제어할 수 있다.The control unit 800 controls the temperature of the pyrolysis reactor 200 heated to the first temperature (about 350 ° C) to increase from the first temperature (about 350 ° C) to the second temperature (about 550 ° C) So that the temperature of the pyrolysis reactor 200 can be controlled.

한편, 열분해반응기(200)에서 열분해된 역청원료는 열분해가스와 무기부산물로 분리될 수 있다. 이러한 열분해 공정은 산소가 필요 없는 공정으로서, 열분해가스는 주로 C, H, O 계열의 휘발성 물질일 수 있으며, 무기부산물은 탄산칼슘(CaCO3)일 수 있다.On the other hand, the bituminous raw material pyrolyzed in the pyrolysis reactor 200 can be separated into pyrolysis gas and inorganic byproducts. This pyrolysis process is a process that does not require oxygen, and the pyrolysis gas may be mainly C, H, O volatile substances, and the inorganic byproduct may be calcium carbonate (CaCO 3 ).

기액분리기(300)는 열분해가스를 공급받아 이를 기체생성물과 액체생성물로 분리할 수 있다. 이를 위해, 기액분리기(300)는 열분해가스이송라인(250)을 통해 열분해가스를 공급받아 열분해가스를 냉각시킴으로써, 열분해가스에 포함된 오일 성분을 응축시킬 수 있다. 이로써, 액체생성물과 기체생성물이 분리될 수 있으며, 그 중 액체생성물은 액체생성물이송라인(350)을 통해 포집조(600)에 포집될 수 있으며, 기체생성물은 제 1 기체생성물이송라인(370)을 통해 열교환기(1000)에 공급될 수 있다. 일 예로 기체생성물은 메탄(CH4)가스일 수 있으며, 액체생성물은 오일일 수 있다.The gas-liquid separator 300 can receive the pyrolysis gas and separate it into a gaseous product and a liquid product. To this end, the gas-liquid separator 300 can condense the oil component contained in the pyrolysis gas by supplying the pyrolysis gas through the pyrolysis gas transfer line 250 and cooling the pyrolysis gas. Thereby, the liquid product and the gaseous product can be separated, and the liquid product can be collected in the collection tank 600 through the liquid product transfer line 350, and the gaseous product can be collected in the first gaseous product transfer line 370, To the heat exchanger (1000). In one embodiment the gaseous product may be a methane (CH 4) gas, a liquid product can be oil.

열교환기(1000)는 역청원료를 열분해하기 위해 필요한 열원을 제공할 수 있다. 이를 위해, 열교환기(1000)는 무기부산물이송라인(270)을 통해 무기부산물을 공급받고, 제 1 기체생성물이송라인(370)을 통해 기체생성물을 공급받을 수 있다. 그리고, 기체생성물은 무기부산물과 열교환되어 가열될 수 있다. 이때, 열교환기(1000)는 제어부(800)에 의해 제어됨으로써, 가열된 기체생성물은 제 2 기체생성물이송라인(450)을 통해 저장조(100) 및 열분해반응기(200) 중 어느 하나로 유입될 수 있다.The heat exchanger 1000 may provide the heat source needed to pyrolyze the bituminous feedstock. For this purpose, the heat exchanger 1000 is supplied with inorganic byproducts through the inorganic byproduct transport line 270 and can receive gaseous products through the first gas product transport line 370. The gaseous products can then be heat-exchanged with the inorganic byproducts and heated. At this time, the heat exchanger 1000 is controlled by the controller 800 so that the heated gaseous products can be introduced into the storage tank 100 and the pyrolysis reactor 200 through the second gaseous product transfer line 450 .

이때, 가열된 기체생성물이 저장조(100)에 유입되는 경우, 가열된 기체생성물은 저장조(100)에 저장된 역청원료를 가열할 수 있다. 이 경우, 역청원료가 어느 정도 예열된 상태로 열분해반응기(200)로 공급됨으로써, 열분해반응기(200)의 열분해 효율을 높일 수 있다. 나아가, 열분해반응기(200)의 운전 부하 제어가 용이해지기 때문에, 열분해 장치(20)의 운전 성능을 높일 수 있다.At this time, when the heated gaseous product flows into the storage tank 100, the heated gaseous product can heat the bituminous raw material stored in the storage tank 100. In this case, since the bituminous raw material is supplied to the pyrolysis reactor 200 in a preheated state to some extent, the pyrolysis efficiency of the pyrolysis reactor 200 can be increased. Furthermore, since the operation load control of the pyrolysis reactor 200 is facilitated, the operation performance of the pyrolysis apparatus 20 can be enhanced.

또한, 가열된 기체생성물이 열분해반응기(200)에 유입되는 경우, 가열된 기체생성물은 열분해반응기(200)의 열분해 열원으로 사용될 수 있다. 이에 따라, 열분해반응기(200)의 운전에 필요한 에너지를 절감할 수 있다.In addition, when the heated gaseous product flows into the pyrolysis reactor 200, the heated gaseous product can be used as a pyrolysis heat source in the pyrolysis reactor 200. Accordingly, the energy required for the operation of the pyrolysis reactor 200 can be reduced.

한편, 도 13에 도시된 바와 같은 본 실시예의 변형예에 따르면, 역청원료의 열분해 장치(21)는 기액분리기(300)와 열분해반응기(200)에 연결되고, 역청원료를 열분해하기 위해 필요한 열원을 공급하기 위한 연소부(900)가 추가로 제공될 수 있다.13, the pyrolysis apparatus 21 for a bituminous raw material is connected to the gas-liquid separator 300 and the pyrolysis reactor 200, and a heat source necessary for thermally decomposing the raw materials of the bituminous A combustion section 900 for supplying the combustion gas may be additionally provided.

상술한 바와 같은 구성을 갖는 본 실시예에 따른 열분해 장치를 이용하여 역청원료를 열분해하는 방법을 설명하면 다음과 같다.A method of pyrolyzing a bituminous raw material using the pyrolysis apparatus according to the present embodiment having the above-described structure will now be described.

먼저, 열분해반응기(200)에 역청원료를 투입한다(S110).First, a raw material for bituminous materials is supplied to the pyrolysis reactor 200 (S110).

그리고, 열분해반응기(200)에서 역청원료가 열분해된다(S210). 이 경우, 열분해반응기(200)는 등온 방식으로 열분해될 수 있다. 본 실시예에서, 등온 방식은 일정한 온도로 역청원료를 승온시키는 것을 의미한다.Then, in the pyrolysis reactor 200, the raw material of the bituminous material is pyrolyzed (S210). In this case, the pyrolysis reactor 200 can be pyrolyzed by an isothermal method. In this embodiment, the isothermal method means raising the temperature of the bituminous raw material to a constant temperature.

구체적으로, 열분해반응기(200)를 제 1 온도까지 승온시킨다. 이후에 열분해반응기(200)가 제 1 온도로 승온되면, 열분해반응기(200)에 역청원료를 투입한다.Specifically, the pyrolysis reactor 200 is heated to a first temperature. Then, when the pyrolysis reactor 200 is heated to the first temperature, the raw materials for the raw materials for biting are supplied to the pyrolysis reactor 200.

그리고, 제 1 온도로 승온된 열분해반응기(200)는 제어부(800)에 의해 제 1 온도가 유지되는 상태로 역청원료를 열분해한다.The pyrolysis reactor 200, which has been heated to the first temperature, pyrolyzes the raw materials of the bitumen in a state where the first temperature is maintained by the controller 800.

한편, 본 발명의 사상이 이에 한정되는 것은 아니고, 열분해반응기(200)는 비등온 방식으로 열분해될 수도 있다. 본 실시예에서, 비등온 방식은 온도를 변화시키면서 역청원료를 승온시키는 것을 의미한다.However, the spirit of the present invention is not limited thereto, and the pyrolysis reactor 200 may be pyrolyzed in a non-isothermal manner. In the present embodiment, the non-isothermal method means raising the temperature of the bituminous raw material while changing the temperature.

구체적으로, 열분해반응기(200)에 역청원료를 투입한다. 그리고, 열분해반응기(200)에 역청원료가 투입되면, 열분해반응기(200)를 제 1 온도까지 승온시킨다.Specifically, the raw materials for the bitumen are charged into the pyrolysis reactor (200). Then, when the raw material for bituminous flux is supplied to the pyrolysis reactor 200, the pyrolysis reactor 200 is heated to the first temperature.

이어서, 제 1 온도로 승온된 열분해반응기(200)는 제어부(800)에 의해 제 1 온도부터 제 2 온도까지 점진적으로 승온되면서 역청원료를 열분해한다.Next, the pyrolysis reactor 200, which has been heated to the first temperature, is gradually heated from the first temperature to the second temperature by the control unit 800 to pyrolyze the bituminous raw material.

이로써, 등온 방식 또는 비등온 방식으로 열분해된 역청원료는 열분해반응기(200)에서 열분해가스 및 무기부산물로 분리된다. 이때, 열분해가스는 기액분리기(300)로 공급되고, 무기부산물은 열교환기(1000)로 공급된다.Thus, the bituminous raw materials pyrolyzed in the isothermal or nonisothermal manner are separated into pyrolysis gas and inorganic byproducts in the pyrolysis reactor (200). At this time, the pyrolysis gas is supplied to the gas-liquid separator 300, and the inorganic by-products are supplied to the heat exchanger 1000.

한편, 열분해반응기(200)에서 열분해된 열분해가스는 기액분리기(300)에서 기체생성물과 액체생성물로 분리된다(S310). 여기서, 액체생성물은 포집조(600)에 저장되며, 기체생성물은 열교환기(1000) 및 연소부(700) 중 어느 하나로 공급된다.Meanwhile, the pyrolysis gas pyrolyzed in the pyrolysis reactor 200 is separated into a gaseous product and a liquid product in the gas-liquid separator 300 (S310). Here, the liquid product is stored in the collection tank 600, and the gaseous product is supplied to the heat exchanger 1000 and the combustion unit 700.

그 중, 기액분리기(300)에서 분리된 기체생성물과 열분해반응기(200)에서 열분해된 무기부산물이 열교환기(1000)에서 열교환된다(S410).The gaseous product separated in the gas-liquid separator 300 and the inorganic by-products pyrolyzed in the pyrolysis reactor 200 are heat-exchanged in the heat exchanger 1000 (S410).

마지막으로, 열교환기(1000)를 통과하여 온도가 상승된 기체생성물이 저장조(100) 및 열분해반응기(200) 중 적어도 어느 하나에 공급된다(S510). 이에 따라, 저장조(100)에 저장된 역청연료가 가열되거나, 열분해반응기(200)에 역청원료의 열분해에 필요한 열원이 제공될 수 있다.Finally, the gaseous product whose temperature is increased through the heat exchanger 1000 is supplied to at least one of the storage tank 100 and the pyrolysis reactor 200 (S510). Accordingly, the bituminous fuel stored in the storage tank 100 may be heated or a heat source necessary for thermal decomposition of the bituminous raw material may be provided to the thermal decomposition reactor 200.

뿐만 아니라, 연소부(700)에 공급된 기체생성물은 연소부(700)에서 연소됨으로써, 역청원료의 열분해에 필요한 열원이 열분해반응기(200)에 제공될 수 있다.In addition, the gaseous products supplied to the combustion unit 700 are burned in the combustion unit 700, so that a heat source necessary for pyrolysis of the raw materials of the bituminous material can be provided to the pyrolysis reactor 200.

이하에서는, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 역청원료의 열분해 장치 및 이를 이용한 열분해 방법에 대하여 도 15 및 도 16을 참조하여 설명하겠다. 도 15는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 역청원료의 열분해 장치를 도시한 도면이고, 도 16은 도 15의 열분해 장치를 이용하여 열분해하는 방법을 나타내는 순서도이다.Hereinafter, a pyrolysis apparatus for a bituminous raw material and a pyrolysis method using the same according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 15 and 16. FIG. FIG. 15 is a view showing a pyrolysis apparatus for a bituminous raw material according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 16 is a flowchart showing a pyrolysis method using the pyrolysis apparatus of FIG.

도 15 및 16을 참조하면, 제 3 실시예에 따른 열분해 장치 및 방법은 상술한 제 2 실시예와 비교하였을 때, 열교환기가 연소기로 치환되었다는 점에 특징이 있으므로, 이를 중심으로 설명하겠다.15 and 16, the pyrolysis apparatus and the pyrolysis apparatus according to the third embodiment are characterized in that the heat exchanger is replaced with a combustor as compared with the second embodiment described above.

구체적으로, 본 실시예에 따른 역청원료의 열분해 장치(30)는 역청원료를 열분해하여 기체생성물(메탄가스) 및 액체생성물(오일)을 생성하는 장치에 관한 것으로서, 저장조(100), 열분해반응기(200), 기액분리기(300), 포집조(600), 제어부(800) 및 연소부(900)를 포함할 수 있다.Specifically, the pyrolysis apparatus 30 for a bituminous raw material according to the present embodiment is an apparatus for pyrolyzing a bituminous raw material to produce a gaseous product (methane gas) and a liquid product (oil). The apparatus includes a storage tank 100, a pyrolysis reactor 200, a gas-liquid separator 300, a collecting tank 600, a control unit 800, and a combustion unit 900.

본 실시예에서, 역청원료는 열분해를 통해 회수 가능한 오일들이 다량으로 함유되어 있는 역청함유광물을 포함하는 의미로 사용될 수 있다.In this embodiment, the bituminous raw material may be used to mean a bituminous containing mineral which is contained in large quantities of recoverable oils through pyrolysis.

저장조(100)에는 역청원료가 저장될 수 있다. 또한, 저장조(100)에 저장된 역청원료는 필요에 따라 선택적으로 열분해반응기(200)로 공급될 수 있다.The storage tank 100 may store a bituminous raw material. In addition, the bituminous raw material stored in the storage tank 100 may be selectively supplied to the pyrolysis reactor 200 as needed.

그리고, 도시되지는 않았으나, 역청원료는 고점도를 가지기 때문에, 저장조(100)의 외면에는 가열자켓이 장착될 수도 있다. 이는, 역청원료의 용이한 이송을 위한 것으로서, 가열자켓에 의해 역청원료에 열을 가해짐으로써, 역청원료의 점도가 낮아질 수 있다.Although not shown, a heating jacket may be mounted on the outer surface of the storage tank 100 because the bituminous raw material has a high viscosity. This is for easy transfer of the bituminous raw material, so that the viscosity of the bituminous raw material can be lowered by applying heat to the bituminous raw material by the heating jacket.

열분해반응기(200)는 역청원료를 열분해할 수 있다. 이를 위해, 열분해반응기(200)는 역청원료이송라인(150)을 통해 역청원료를 공급받아 역청원료를 제 1 온도(약 350℃)로 승온시킴으로써, 역청원료는 열분해될 수 있다.The pyrolysis reactor 200 can pyrolyze the bituminous raw material. For this purpose, the pyrolysis reactor 200 is supplied with the bituminous raw material through the bituminous raw material feed line 150, and the bituminous raw material can be pyrolyzed by raising the bituminous raw material to the first temperature (about 350 ° C).

다만, 본 발명의 사상이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 열분해반응기(200)가 제 1 온도(약 350℃)로 승온되면, 열분해반응기(200)는 제 1 온도(약 350℃)부터 제 2 온도(약 550℃)까지 점진적으로 승온되면서 역청원료를 열분해할 수도 있다.However, the spirit of the present invention is not limited thereto. For example, when the pyrolysis reactor 200 is heated to the first temperature (about 350 ° C.), the pyrolysis reactor 200 gradually increases from the first temperature (about 350 ° C.) to the second temperature (about 550 ° C.) The bituminous raw material may also be pyrolyzed.

이때, 열분해반응기(200)의 온도는 제어부(800)에 의해 제어될 수 있다.At this time, the temperature of the pyrolysis reactor 200 can be controlled by the controller 800.

구체적으로, 제어부(800)는 제 1 온도(약 350℃)로 승온된 열분해반응기(200)가 역청원료의 열분해 과정 동안 제 1 온도를 유지하도록 열분해반응기(200)의 온도를 제어할 수 있다.Specifically, the control unit 800 can control the temperature of the pyrolysis reactor 200 so that the pyrolysis reactor 200 heated to a first temperature (about 350 ° C) maintains a first temperature during a pyrolysis process of the raw materials.

이와는 달리, 제어부(800)는 제 1 온도(약 350℃)로 승온된 열분해반응기(200)가 역청원료의 열분해 과정 동안 제 1 온도(약 350℃)부터 제 2 온도(약 550℃)로 승온되도록 열분해반응기(200)의 온도를 제어할 수 있다.The control unit 800 controls the temperature of the pyrolysis reactor 200 heated to the first temperature (about 350 ° C) to increase from the first temperature (about 350 ° C) to the second temperature (about 550 ° C) So that the temperature of the pyrolysis reactor 200 can be controlled.

한편, 열분해반응기(200)에서 열분해된 역청원료는 열분해가스와 무기부산물로 분리될 수 있다. 이러한 열분해 공정은 산소가 필요 없는 공정으로서, 열분해가스는 주로 C, H, O 계열의 휘발성 물질일 수 있으며, 무기부산물은 탄산칼슘(CaCO3)일 수 있다.On the other hand, the bituminous raw material pyrolyzed in the pyrolysis reactor 200 can be separated into pyrolysis gas and inorganic byproducts. This pyrolysis process is a process that does not require oxygen, and the pyrolysis gas may be mainly C, H, O volatile substances, and the inorganic byproduct may be calcium carbonate (CaCO 3 ).

기액분리기(300)는 열분해가스를 공급받아 이를 기체생성물과 액체생성물로 분리할 수 있다. 이를 위해, 기액분리기(300)는 열분해가스이송라인(250)을 통해 열분해가스를 공급받아 열분해가스를 냉각시킴으로써, 열분해가스에 포함된 오일 성분을 응축시킬 수 있다. 이로써, 기체생성물과 액체생성물이 분리될 수 있으며, 그 중 액체생성물은 액체생성물이송라인(350)을 통해 포집조(600)에 포집될 수 있다. 또한, 기체생성물은 제 1 기체생성물이송라인(370)을 통해 연소부(1000)에 공급될 수 있다. 일 예로 기체생성물은 메탄(CH4)가스일 수 있으며, 액체생성물은 오일일 수 있다.The gas-liquid separator 300 can receive the pyrolysis gas and separate it into a gaseous product and a liquid product. To this end, the gas-liquid separator 300 can condense the oil component contained in the pyrolysis gas by supplying the pyrolysis gas through the pyrolysis gas transfer line 250 and cooling the pyrolysis gas. Thereby, the gaseous product and the liquid product can be separated, and the liquid product thereof can be collected in the collection tank 600 through the liquid product transfer line 350. In addition, the gaseous product may be supplied to the combustion section 1000 through the first gaseous product transfer line 370. In one embodiment the gaseous product may be a methane (CH 4) gas, a liquid product can be oil.

연소부(900)는 역청원료를 열분해하기 위해 필요한 열원을 제공할 수 있다. 이를 위해, 연소부(900)는 연소기(910), 히터(920) 및 공기공급기(930)을 포함할 수 있다.Combustion unit 900 may provide the heat source needed to pyrolyze the bituminous feedstock. For this purpose, the combustion section 900 may include a combustor 910, a heater 920 and an air supplier 930.

연소기(910)는 제 1 기체생성물이송라인(370)을 통해 기체생성물을 공급받고, 공기공급기(930)를 통해 공기를 공급받을 수 있다. 그리고, 히터(920)에 의해 기체생성물이 발화점 이상의 온도로 가열되면, 기체생성물을 연소기(910)에서 연소될 수 있다.The combustor 910 is supplied with the gaseous product through the first gas product transfer line 370 and can receive air through the air supplier 930. Then, when the gas product is heated to a temperature equal to or higher than the ignition point by the heater 920, the gaseous product can be burned in the combustor 910.

이러한 연소 과정에서 열이 발생하게 되며, 이러한 열은 저장조(100)에 저장된 역청연료를 예열시키거나, 열분해반응기(200)에 공급되어 역청원료의 열분해에 필요한 열원으로 사용될 수 있다.In this combustion process, heat is generated, and this heat may be used as a heat source for preheating the bituminous fuel stored in the storage tank 100 or supplied to the thermal decomposition reactor 200 to pyrolyze the bituminous raw material.

한편, 연소기(910)에서 기체생성물이 연소되는 과정에서 이산화탄소(CO2)등과 같은 배기가스가 발생할 수 있다. 이때, 배기가스는 연소기(910)에 마련된 배기가스 출구로 배출된 다음, 열분해반응기(200)로 공급됨으로써, 역청원료의 열분해에 필요한 열원으로 사용될 수 있다.Meanwhile, exhaust gas such as carbon dioxide (CO 2) may be generated in the process of burning gaseous products in the combustor 910. At this time, the exhaust gas is discharged to the exhaust gas outlet provided in the combustor 910, and then supplied to the pyrolysis reactor 200, so that it can be used as a heat source necessary for pyrolysis of the raw materials of the bituminous material.

상술한 바와 같은 구성을 갖는 본 실시예에 따른 열분해 장치를 이용하여 역청원료를 열분해하는 방법을 설명하면 다음과 같다.A method of pyrolyzing a bituminous raw material using the pyrolysis apparatus according to the present embodiment having the above-described structure will now be described.

먼저, 열분해반응기(200)에 역청원료를 투입한다(S110).First, a raw material for bituminous materials is supplied to the pyrolysis reactor 200 (S110).

그리고, 열분해반응기(200)에서 역청원료가 열분해된다(S210). 이 경우, 열분해반응기(200)는 등온 방식으로 열분해될 수 있다. 본 실시예에서, 등온 방식은 일정한 온도로 역청원료를 승온시키는 것을 의미한다.Then, in the pyrolysis reactor 200, the raw material of the bituminous material is pyrolyzed (S210). In this case, the pyrolysis reactor 200 can be pyrolyzed by an isothermal method. In this embodiment, the isothermal method means raising the temperature of the bituminous raw material to a constant temperature.

구체적으로, 열분해반응기(200)를 제 1 온도까지 승온시킨다. 이후에 열분해반응기(200)가 제 1 온도로 승온되면, 열분해반응기(200)에 역청원료를 투입한다.Specifically, the pyrolysis reactor 200 is heated to a first temperature. Then, when the pyrolysis reactor 200 is heated to the first temperature, the raw materials for the raw materials for biting are supplied to the pyrolysis reactor 200.

그리고, 제 1 온도로 승온된 열분해반응기(200)는 제어부(800)에 의해 제 1 온도가 유지되는 상태로 역청원료를 열분해한다.The pyrolysis reactor 200, which has been heated to the first temperature, pyrolyzes the raw materials of the bitumen in a state where the first temperature is maintained by the controller 800.

한편, 본 발명의 사상이 이에 한정되는 것은 아니고, 열분해반응기(200)는 비등온 방식으로 열분해될 수도 있다. 본 실시예에서, 비등온 방식은 온도를 변화시키면서 역청원료를 승온시키는 것을 의미한다.However, the spirit of the present invention is not limited thereto, and the pyrolysis reactor 200 may be pyrolyzed in a non-isothermal manner. In the present embodiment, the non-isothermal method means raising the temperature of the bituminous raw material while changing the temperature.

구체적으로, 열분해반응기(200)에 역청원료를 투입한다. 그리고, 열분해반응기(200)에 역청원료가 투입되면, 열분해반응기(200)를 제 1 온도까지 승온시킨다.Specifically, the raw materials for the bitumen are charged into the pyrolysis reactor (200). Then, when the raw material for bituminous flux is supplied to the pyrolysis reactor 200, the pyrolysis reactor 200 is heated to the first temperature.

이어서, 제 1 온도로 승온된 열분해반응기(200)는 제어부(800)에 의해 제 1 온도부터 제 2 온도까지 점진적으로 승온되면서 역청원료를 열분해한다.Next, the pyrolysis reactor 200, which has been heated to the first temperature, is gradually heated from the first temperature to the second temperature by the control unit 800 to pyrolyze the bituminous raw material.

이로써, 등온 방식 또는 비등온 방식으로 열분해된 역청원료는 열분해반응기(200)에서 열분해가스 및 무기부산물로 분리된다. 이때, 열분해가스는 기액분리기(300)로 공급된다.Thus, the bituminous raw materials pyrolyzed in the isothermal or nonisothermal manner are separated into pyrolysis gas and inorganic byproducts in the pyrolysis reactor (200). At this time, the pyrolysis gas is supplied to the gas-liquid separator 300.

한편, 열분해반응기(200)에서 열분해된 열분해가스는 기액분리기(300)에서 기체생성물과 액체생성물로 분리된다(S310). 여기서, 액체생성물은 포집조(600)에 저장되며, 기체생성물은 연소부(900)로 공급된다.Meanwhile, the pyrolysis gas pyrolyzed in the pyrolysis reactor 200 is separated into a gaseous product and a liquid product in the gas-liquid separator 300 (S310). Here, the liquid product is stored in the collection tank 600, and the gaseous product is supplied to the combustion unit 900.

연소부(900)에 공급된 기체생성물은 연소부(900)에서 연소됨으로써, 역청원료의 열분해에 필요한 열원이 열분해반응기(200)에 제공된다(S420).The gas product supplied to the combustion unit 900 is burned in the combustion unit 900 so that a heat source necessary for thermal decomposition of the bituminous raw material is provided to the pyrolysis reactor 200 (S420).

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어 당업자는 각 구성요소의 재질, 크기 등을 적용 분야에 따라 변경하거나, 실시형태들을 조합 또는 치환하여 본 발명의 실시예에 명확하게 개시되지 않은 형태로 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것으로 한정적인 것으로 이해해서는 안 되며, 이러한 변형된 실시예는 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술사상에 포함된다고 하여야 할 것이다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, You will understand. For example, a person skilled in the art can change the material, size and the like of each constituent element depending on the application field or can combine or substitute the embodiments in a form not clearly disclosed in the embodiments of the present invention, Of the range. Therefore, it should be understood that the above-described embodiments are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive, and that such modified embodiments are included in the technical idea described in the claims of the present invention.

10, 11, 12, 20, 21, 30: 역청원료의 열분해 장치
100: 저장조
200: 열분해반응기(제 1 열분해반응기)
300: 기액분리기(제 1 기액분리기)
400: 제 2 열분해반응기 500: 제 2 기액분리기
600: 포집조(제 1 포집조) 700: 제 2 포집조
800: 제어부 900: 연소부
910: 연소기 920: 히터
930: 공기공급기 1000: 열교환기
10, 11, 12, 20, 21, 30: pyrolysis device of bituminous raw material
100: Storage tank
200: Pyrolysis reactor (first pyrolysis reactor)
300: gas-liquid separator (first gas-liquid separator)
400: second pyrolysis reactor 500: second gas-liquid separator
600: Collection tank (first collection tank) 700: Second collection tank
800: Control part 900: Combustion part
910: Combustor 920: Heater
930: air feeder 1000: heat exchanger

Claims (31)

역청원료를 저장하는 저장조;
상기 저장조로부터 상기 역청원료를 공급받고, 상기 역청원료를 열분해하여 제 1 열분해가스와 제 1 무기부산물을 생성하는 제 1 열분해반응기;
상기 제 1 열분해가스를 제 1 기체생성물과 제 1 액체생성물로 분리하는 제 1 기액분리기;
상기 제 1 열분해반응기의 하단에 설치되고, 상기 제 1 열분해반응기에서 열분해된 상기 역청원료를 재차 열분해하여 제 2 열분해가스와 제 2 무기부산물을 생성하는 제 2 열분해반응기;
상기 제 2 열분해가스를 제 2 기체생성물과 제 2 액체생성물로 분리하는 제 2 기액분리기;
상기 제 1 액체생성물을 포집하는 제 1 포집조;
상기 제 2 액체생성물을 포집하는 제 2 포집조; 및
상기 제 1 열분해반응기, 상기 제 1 기액분리기, 상기 제 2 열분해반응기 및 상기 제 2 기액분리기를 제어하는 제어부를 포함하는,
역청원료의 열분해 장치.
A reservoir for storing the bituminous raw material;
A first pyrolysis reactor that receives the bituminous raw material from the storage tank and pyrolyzes the bituminous raw material to produce a first pyrolysis gas and a first inorganic byproduct;
A first gas-liquid separator separating the first pyrolysis gas into a first gas product and a first liquid product;
A second pyrolysis reactor installed at a lower end of the first pyrolysis reactor and generating pyrolysis gas and second inorganic pyrolysis by re-pyrolyzing the pyrolyzed raw material pyrolyzed in the first pyrolysis reactor;
A second gas-liquid separator for separating the second pyrolysis gas into a second gas product and a second liquid product;
A first collecting tank for collecting the first liquid product;
A second collecting tank for collecting the second liquid product; And
And a controller for controlling the first pyrolysis reactor, the first gas-liquid separator, the second pyrolysis reactor, and the second gas-
Pyrolysis equipment for bitumen raw materials.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 기액분리기로 유입되는 상기 제 1 열분해가스의 유량을 제어하는 제 1 열분해가스 제어밸브; 및
상기 제 2 기액분리기로 유입되는 상기 제 2 열분해가스의 유량을 제어하는 제 2 열분해가스 제어밸브를 더 포함하고,
상기 제어부는,
상기 제 1 열분해가스 제어밸브의 개도량 및 상기 제 2 열분해가스 제어밸브의 개도량을 제어하는,
역청원료의 열분해 장치.
The method according to claim 1,
A first pyrolysis gas control valve for controlling a flow rate of the first pyrolysis gas flowing into the first gas-liquid separator; And
And a second pyrolysis gas control valve for controlling a flow rate of the second pyrolysis gas flowing into the second gas-liquid separator,
Wherein,
And an opening amount of the first pyrolysis gas control valve and an opening amount of the second pyrolysis gas control valve,
Pyrolysis equipment for bitumen raw materials.
제 1 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 역청원료가 상기 제 1 열분해반응기로 투입되면, 상기 제 1 열분해반응기가 제 1 온도로 승온되도록 제어하는,
역청원료의 열분해 장치.
The method according to claim 1,
Wherein,
And controlling the temperature of the first pyrolysis reactor to be raised to a first temperature when the bituminous raw material is input to the first pyrolysis reactor,
Pyrolysis equipment for bitumen raw materials.
제 3 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 제 1 열분해반응기가 상기 제 1 온도부터 제 2 온도까지 점진적으로 승온되면서 상기 역청원료를 열분해하도록 제어하는,
역청원료의 열분해 장치.
The method of claim 3,
Wherein,
Wherein the first pyrolytic reactor is gradually heated from the first temperature to the second temperature to pyrolyze the bituminous raw material,
Pyrolysis equipment for bitumen raw materials.
제 4 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 제 2 열분해반응기가 상기 제 2 온도보다 높은 제 3 온도로 승온되도록 제어하는,
역청원료의 열분해 장치.
5. The method of claim 4,
Wherein,
The second pyrolysis reactor is controlled to raise the temperature to a third temperature higher than the second temperature,
Pyrolysis equipment for bitumen raw materials.
제 5 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 제 2 열분해반응기가 상기 제 3 온도부터 제 4 온도까지 점진적으로 승온되면서 상기 역청원료를 열분해하도록 제어하는,
역청원료의 열분해 장치.
6. The method of claim 5,
Wherein,
And the second pyrolysis reactor is gradually heated from the third temperature to the fourth temperature to pyrolyze the bituminous raw material,
Pyrolysis equipment for bitumen raw materials.
제 1 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 제 1 열분해반응기가 제 1 온도로 승온된 다음, 상기 역청원료를 공급받도록 제어하는,
역청원료의 열분해 장치.
The method according to claim 1,
Wherein,
Wherein the first pyrolytic reactor is heated to a first temperature and then supplied with the bituminous raw material,
Pyrolysis equipment for bitumen raw materials.
제 7 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 제 1 열분해반응기가 상기 제 1 온도로 유지되면서 상기 역청원료를 열분해하도록 제어하는,
역청원료의 열분해 장치.
8. The method of claim 7,
Wherein,
Wherein the first pyrolysis reactor is controlled to pyrolyze the bituminous raw material while maintaining the first temperature,
Pyrolysis equipment for bitumen raw materials.
제 8 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 제 2 열분해반응기가 상기 제 1 온도보다 높은 제 2 온도로 승온되도록 제어하는,
역청원료의 열분해 장치.
9. The method of claim 8,
Wherein,
The second pyrolysis reactor is controlled to raise the temperature to a second temperature higher than the first temperature,
Pyrolysis equipment for bitumen raw materials.
제 9 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 제 2 열분해반응기가 상기 제 2 온도로 유지되면서 상기 역청원료를 열분해하도록 제어하는,
역청원료의 열분해 장치.
10. The method of claim 9,
Wherein,
And the second pyrolytic reactor is maintained at the second temperature to pyrolyze the bituminous raw material,
Pyrolysis equipment for bitumen raw materials.
제 1 항에 있어서,
상기 저장조와 상기 제 1 열분해반응기 사이에 제공되고, 상기 저장조에 저장된 상기 역청원료를 상기 제 1 열분해반응기로 이송시키는 제 1 스크류피더; 및
상기 제 1 열분해반응기와 상기 제 2 열분해반응기 사이에 제공되고, 상기 제 1 열분해 반응기에서 열분해된 상기 역청원료를 상기 제 2 열분해반응기로 이송시키는 제 2 스크류피더를 더 포함하는,
역청원료의 열분해 장치.
The method according to claim 1,
A first screw feeder provided between the storage tank and the first pyrolysis reactor, for transferring the bituminous raw material stored in the storage tank to the first pyrolysis reactor; And
Further comprising a second screw feeder provided between the first pyrolysis reactor and the second pyrolysis reactor for transferring the bitolysed material pyrolyzed in the first pyrolysis reactor to the second pyrolysis reactor,
Pyrolysis equipment for bitumen raw materials.
제 1 항에 있어서,
상기 저장조의 외면에 설치되고, 상기 저장조에 저장된 상기 역청원료에 열을 가하여 상기 역청원료의 점도를 낮추는 가열자켓을 더 포함하는,
역청원료의 열분해 장치.
The method according to claim 1,
Further comprising a heating jacket installed on an outer surface of the storage tank for lowering the viscosity of the bituminous raw material by applying heat to the bituminous raw material stored in the storage tank,
Pyrolysis equipment for bitumen raw materials.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 기체생성물 및 상기 제 2 기체생성물 중 적어도 어느 하나를 공급받아서 연소시키는 연소부를 더 포함하고,
상기 연소부는 상기 제어부에 의해 제어되는,
역청원료의 열분해 장치.
The method according to claim 1,
Further comprising a combustion section for receiving and combusting at least one of the first gas product and the second gas product,
Wherein the combustion section is controlled by the control section,
Pyrolysis equipment for bitumen raw materials.
제 13 항에 있어서,
상기 제 1 기액분리기로 유입되는 상기 제 1 열분해가스의 유량을 제어하는 제 1 열분해가스 제어밸브; 및
상기 제 2 기액분리기로 유입되는 상기 제 2 열분해가스의 유량을 제어하는 제 2 열분해가스 제어밸브를 더 포함하는,
역청원료의 열분해 장치.
14. The method of claim 13,
A first pyrolysis gas control valve for controlling a flow rate of the first pyrolysis gas flowing into the first gas-liquid separator; And
And a second pyrolysis gas control valve for controlling a flow rate of the second pyrolysis gas flowing into the second gas-
Pyrolysis equipment for bitumen raw materials.
제 14 항에 있어서,
상기 연소부로 유입되는 상기 제 1 기체생성물의 유량을 제어하는 제 1 기체생성물 제어밸브; 및
상기 연소부로 유입되는 상기 제 2 기체생성물의 유량을 제어하는 제 2 기체생성물 제어밸브를 더 포함하는,
역청원료의 열분해 장치.
15. The method of claim 14,
A first gas product control valve for controlling a flow rate of the first gaseous product flowing into the combustion unit; And
Further comprising a second gaseous product control valve for controlling a flow rate of the second gaseous product flowing into the combustion section,
Pyrolysis equipment for bitumen raw materials.
제 15 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 제 1 열분해가스 제어밸브의 개도량, 상기 제 2 열분해가스 제어밸브의 개도량, 상기 제 1 기체생성물 제어밸브의 개도량 및 상기 제 2 기체생성물 제어밸브의 개도량을 제어하는,
역청원료의 열분해 장치.
16. The method of claim 15,
Wherein,
Wherein the control unit controls the opening amount of the first pyrolysis gas control valve, the opening amount of the second pyrolysis gas control valve, the opening amount of the first gas product control valve, and the opening amount of the second gas product control valve,
Pyrolysis equipment for bitumen raw materials.
제 13 항에 있어서,
상기 연소부는,
상기 제 1 기체생성물 및 상기 제 2 기체생성물 중 적어도 어느 하나를 공급받아 연소시키는 연소기를 포함하는,
역청원료의 열분해 장치.
14. The method of claim 13,
The burner
And a combustor for receiving and combusting at least one of the first gaseous product and the second gaseous product.
Pyrolysis equipment for bitumen raw materials.
제 17 항에 있어서,
상기 연소부는,
상기 연소기의 하측에 설치되고, 상기 제 1 기체생성물 및 상기 제 2 기체생성물 중 적어도 어느 하나를 가열하는 히터를 더 포함하는,
역청원료의 열분해 장치.
18. The method of claim 17,
The burner
Further comprising a heater disposed below the combustor for heating at least one of the first gaseous product and the second gaseous product,
Pyrolysis equipment for bitumen raw materials.
제 18 항에 있어서,
상기 연소부는,
상기 연소기에 연결되고, 상기 연소기에 연소용 공기를 공급하는 공기공급기를 더 포함하는,
역청원료의 열분해 장치.
19. The method of claim 18,
The burner
Further comprising an air supply connected to the combustor and supplying combustion air to the combustor,
Pyrolysis equipment for bitumen raw materials.
제 17 항에 있어서,
상기 연소기에서 상기 제 1 기체생성물 및 상기 제 2 기체생성물 중 적어도 어느 하나가 연소되는 과정에서 배기가스가 발생하고,
상기 배기가스는 상기 제 1 열분해반응기 또는 상기 제 2 열분해반응기와 연결된 상기 연소기의 배기가스 배출구로 배출되어 상기 제 1 열분해반응기 또는 상기 제 2 열분해반응기로 공급되고,
상기 배기가스의 폐열은 상기 역청원료의 열분해에 필요한 열원으로 사용되는,
역청원료의 열분해 장치.
18. The method of claim 17,
Wherein at least one of the first gaseous product and the second gaseous product is combusted in the combustor,
Wherein the exhaust gas is discharged to an exhaust gas outlet of the combustor connected to the first pyrolysis reactor or the second pyrolysis reactor and supplied to the first pyrolysis reactor or the second pyrolysis reactor,
Wherein waste heat of the exhaust gas is used as a heat source necessary for pyrolysis of the bituminous raw material,
Pyrolysis equipment for bitumen raw materials.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 무기 부산물 및 상기 제 2 무기부산물 중 어느 하나와 상기 제 1 기체생성물 및 상기 제 2 기체생성물 중 어느 하나를 전달받아서, 서로 열교환시키는 열교환기를 더 포함하고,
상기 열교환기는 상기 제어부에 의해 제어되는,
역청원료의 열분해 장치.
The method according to claim 1,
Further comprising a heat exchanger for receiving any one of the first inorganic byproduct and the second inorganic byproduct, the first gaseous product and the second gaseous product, and exchanging heat with each other,
Wherein the heat exchanger is controlled by the control unit,
Pyrolysis equipment for bitumen raw materials.
제 21 항에 있어서,
상기 제 1 기액분리기로 유입되는 상기 제 1 열분해가스의 유량을 제어하는 제 1 열분해가스 제어밸브; 및
상기 제 2 기액분리기로 유입되는 상기 제 2 열분해가스의 유량을 제어하는 제 2 열분해가스 제어밸브를 더 포함하는,
역청원료의 열분해 장치.
22. The method of claim 21,
A first pyrolysis gas control valve for controlling a flow rate of the first pyrolysis gas flowing into the first gas-liquid separator; And
And a second pyrolysis gas control valve for controlling a flow rate of the second pyrolysis gas flowing into the second gas-
Pyrolysis equipment for bitumen raw materials.
제 22 항에 있어서,
상기 열교환기로 유입되는 상기 제 1 기체생성물의 유량을 제어하는 제 1 기체생성물 제어밸브; 및
상기 열교환기로 유입되는 상기 제 2 기체생성물의 유량을 제어하는 제 2 기체생성물 제어밸브를 더 포함하는,
역청원료의 열분해 장치.
23. The method of claim 22,
A first gaseous product control valve for controlling a flow rate of the first gaseous product flowing into the heat exchanger; And
Further comprising a second gaseous product control valve for controlling a flow rate of said second gaseous product entering said heat exchanger,
Pyrolysis equipment for bitumen raw materials.
제 23 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 제 1 열분해가스 제어밸브의 개도량, 상기 제 2 열분해가스 제어밸브의 개도량, 상기 제 1 기체생성물 제어밸브의 개도량 및 상기 제 2 기체생성물 제어밸브의 개도량을 제어하는,
역청원료의 열분해 장치.
24. The method of claim 23,
Wherein,
Wherein the control unit controls the opening amount of the first pyrolysis gas control valve, the opening amount of the second pyrolysis gas control valve, the opening amount of the first gas product control valve, and the opening amount of the second gas product control valve,
Pyrolysis equipment for bitumen raw materials.
제 1 열분해반응기에서 역청원료가 열분해되어 제 1 열분해가스 및 제 1 무기부산물이 생성되는 단계;
제 1 기액분리기에서 상기 제 1 열분해가스가 제 1 기체생성물과 제 1 액체생성물로 분리되는 단계;
상기 제 1 열분해반응기의 하단에 설치된 상기 제 1 열분해반응기에서 열분해된 상기 역청원료가 재차 열분해되어 제 2 열분해가스 및 제 2 무기부산물이 생성되는 단계;
제 2 기액분리기에서 상기 제 2 열분해가스가 제 2 기체생성물과 제 2 액체생성물로 분리되는 단계; 및
상기 제 1 액체생성물 및 상기 제 2 액체생성물이 각각 제 1 포집조 및 제 2 포집조에 포집되는 단계를 포함하는,
역청원료의 열분해 방법.
The first pyrolysis reactor and the first pyrolysis gas are pyrolyzed to produce a first pyrolysis gas and a first inorganic byproduct;
Separating the first pyrolysis gas into a first gaseous product and a first liquid product in a first gas-liquid separator;
The pyrolytic raw material pyrolyzed in the first pyrolytic reactor installed at the lower end of the first pyrolytic reactor is pyrolyzed again to produce a second pyrolytic gas and a second inorganic byproduct;
Separating the second pyrolysis gas into a second gaseous product and a second liquid product in a second gas-liquid separator; And
Wherein the first liquid product and the second liquid product are collected in a first collecting tank and a second collecting tank, respectively,
Method of pyrolysis of bituminous raw materials.
제 25 항에 있어서,
상기 제 1 열분해가스 및 상기 제 1 무기부산물이 생성되는 단계는,
상기 제 1 열분해반응기에 상기 역청원료를 투입하는 단계; 및
상기 역청원료가 투입된 상기 제 1 열분해반응기를 제 1 온도까지 승온시키는 단계를 포함하고,
상기 제 1 온도로 승온된 상기 제 1 열분해반응기는,
상기 제 1 온도부터 제 2 온도까지 점진적으로 승온되면서 상기 역청원료를 열분해하는,
역청원료의 열분해 방법.
26. The method of claim 25,
Wherein the first pyrolysis gas and the first inorganic byproduct are generated,
Introducing the bituminous raw material into the first pyrolysis reactor; And
And raising the temperature of the first pyrolysis reactor charged with the bituminous raw material to a first temperature,
The first pyrolysis reactor, which has been heated to the first temperature,
And gradually pyrolyzing the bituminous raw material while being gradually heated from the first temperature to the second temperature,
Method of pyrolysis of bituminous raw materials.
제 26 항에 있어서,
상기 제 2 열분해가스 및 제 2 무기부산물이 생성되는 단계는,
상기 제 2 열분해반응기에 상기 역청원료를 투입하는 단계; 및
상기 역청원료가 투입된 상기 제 2 열분해반응기를 상기 제 2 온도보다 높은 제 3 온도로 승온시키는 단계를 포함하고,
상기 제 3 온도로 승온된 상기 제 2 열분해반응기는,
상기 제 3 온도부터 제 4 온도까지 점진적으로 승온되면서 상기 역청원료를 열분해하는,
역청원료의 열분해 방법.
27. The method of claim 26,
Wherein the second pyrolysis gas and the second inorganic byproduct are produced,
Introducing the bituminous raw material into the second pyrolysis reactor; And
And raising the temperature of the second pyrolysis reactor charged with the bituminous raw material to a third temperature higher than the second temperature,
The second pyrolytic reactor, which has been heated to the third temperature,
And gradually pyrolyzing the bituminous raw material while being gradually heated from the third temperature to the fourth temperature,
Method of pyrolysis of bituminous raw materials.
제 25 항에 있어서,
상기 제 1 열분해가스 및 상기 제 1 무기부산물이 생성되는 단계는,
상기 제 1 열분해반응기를 제 1 온도까지 승온시키는 단계; 및
상기 제 1 온도로 승온된 상기 제 1 열분해반응기에 상기 역청원료를 투입하는 단계를 포함하고,
상기 제 1 온도로 승온된 상기 제 1 열분해반응기는,
상기 제 1 온도가 유지되면서 상기 역청원료를 열분해하는,
역청원료의 열분해 방법.
26. The method of claim 25,
Wherein the first pyrolysis gas and the first inorganic byproduct are generated,
Raising the temperature of the first pyrolysis reactor to a first temperature; And
And introducing the bituminous raw material into the first pyrolysis reactor heated to the first temperature,
The first pyrolysis reactor, which has been heated to the first temperature,
And pyrolyzing the bituminous raw material while maintaining the first temperature,
Method of pyrolysis of bituminous raw materials.
제 28 항에 있어서,
상기 제 2 열분해가스 및 상기 제 2 무기부산물이 생성되는 단계는,
상기 제 2 열분해반응기가 상기 제 1 온도보다 높은 제 2 온도로 승온시키는 단계; 및
상기 제 2 온도로 승온된 상기 제 2 열분해반응기에 상기 역청원료를 투입하는 단계를 더 포함하고,
상기 제 2 온도로 승온된 상기 제 2 열분해반응기는,
상기 제 2 온도가 유지되면서 상기 역청원료를 열분해하는,
역청원료의 열분해 방법.
29. The method of claim 28,
Wherein the second pyrolysis gas and the second inorganic byproduct are produced,
Raising the temperature of the second pyrolysis reactor to a second temperature higher than the first temperature; And
Further comprising the step of injecting the bituminous raw material into the second pyrolysis reactor heated to the second temperature,
The second pyrolytic reactor, which has been heated to the second temperature,
And pyrolyzing the bituminous raw material while maintaining the second temperature,
Method of pyrolysis of bituminous raw materials.
제 25 항에 있어서,
연소부에서 상기 제 1 기체생성물 및 상기 제 2 기체생성물 중 적어도 어느 하나가 연소되는 단계를 더 포함하는,
역청원료의 열분해 방법.
26. The method of claim 25,
Further comprising the step of burning at least one of the first gaseous product and the second gaseous product at the combustion zone,
Method of pyrolysis of bituminous raw materials.
제 25 항에 있어서,
열교환기에서 상기 제 1 무기부산물 및 상기 제 2 무기 부산물 중 어느 하나와 상기 제 1 기체생성물 및 상기 제 2 기체생성물 중 어느 하나가 서로 열교환되는 단계를 더 포함하는,
역청원료의 열분해 방법.
26. The method of claim 25,
Further comprising the step of heat exchange between any one of said first inorganic byproduct and said second inorganic byproduct and either said first gaseous product or said second gaseous product in a heat exchanger,
Method of pyrolysis of bituminous raw materials.
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